WO2004019796A1 - Dispositif mecanique implantable a geometrie evolutive - Google Patents

Dispositif mecanique implantable a geometrie evolutive Download PDF

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WO2004019796A1
WO2004019796A1 PCT/FR2003/002616 FR0302616W WO2004019796A1 WO 2004019796 A1 WO2004019796 A1 WO 2004019796A1 FR 0302616 W FR0302616 W FR 0302616W WO 2004019796 A1 WO2004019796 A1 WO 2004019796A1
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cylindrical
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rotation
diameter
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Arnaud Soubeiran
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Arnaud Soubeiran
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    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/72—Intramedullary pins, nails or other devices
    • A61B17/7216—Intramedullary pins, nails or other devices for bone lengthening or compression
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    • A61B17/7225—Intramedullary pins, nails or other devices for bone lengthening or compression for bone compression

Definitions

  • the present invention relates to implantable devices with evolving geometry inside the body such as bone lengthening nails, bone growth prostheses or spinal rods for distraction or compression for example.
  • implantable mechanical devices with evolving geometry exist such as those described in documents US-A-5074882 or US-A-5505733 or US-A-4892 546 which transform the rotation of one part relative to another into an elongation or FR 2 819 394 which transforms a shortening into an elongation.
  • the existing devices are relatively complex and therefore expensive to produce, are not easy to miniaturize and pose problems of fragility or reliability in the medium and long term which limit their use.
  • the implantable mechanical device with evolving geometry provides a simple solution therefore reliable, easy to produce and to miniaturize in order to evolve a geometry in the organism. Indeed, it includes: • an entry piece which has a first cylindrical end,
  • An outlet part which has two second and third cylindrical ends, opposite and of coincident axes, said second cylindrical end being of diameter equal to that of said first cylindrical end,
  • a reference part which has a fourth cylindrical end of the same diameter as said third cylindrical end
  • At least one first friction spring with an internal vacuum diameter slightly smaller than the common diameter of said first and second cylindrical ends on which it is mounted in a force astride
  • Means for securing said piece transported to a part of the body Means for printing on said input part an alternating rotational movement from outside the body,
  • the means for imparting an alternating rotational movement to said input part from outside the body may in particular consist of means for connecting respectively said input part and reference part each to a different part of the body.
  • a bone or a segment of bone which can be handled separately from outside the body, which will be particularly advantageous in an application of bone lengthening nail or of growth prosthesis for example.
  • They can also consist of one or more pieces connected to said input piece or to said reference piece, placed under the skin or more generally in soft tissues and manipulated through them in at least one direction, the other direction can be provided by elastic means which will have been compressed during handling in the first direction for example or by other parts also placed in the soft tissue in opposition to the first.
  • FIGS. 1 to 3 represent a preferred embodiment of the device according to the invention more particularly useful for elongation of limbs.
  • Figure 1 is an exploded perspective view of this embodiment.
  • Figure 2 is a sectional view passing through the axis of the helical link in its initial position.
  • Figure 3 is a sectional view still passing through the axis of the helical connection but at 90 ° from that of Figure 2 and where said embodiment is shown partially elongated.
  • Figures 4 to 6 show a second preferred embodiment of the device according to the invention more particularly useful in particular for distraction or spinal or intercostal compression.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of this second embodiment.
  • Figure 5 is a partial sectional view passing through the axis of the helical connection.
  • Figure 6 is a perspective view of this second assembled embodiment.
  • the object of the invention comprises “at least one” element having a given function
  • the embodiment described may include several of these elements. It also specifies that if the embodiments of the object according to the invention as illustrated comprise several elements with identical functions and that if, in the description, it is not specified that the object according to this invention must obligatorily include a particular number of these elements, the subject of the invention may be defined as comprising "at least one" of these elements. All the embodiments of the device according to the invention include:
  • An entry piece 1 which has a first cylindrical end 11,
  • At least one first friction spring 7 with an internal diameter at vacuum slightly smaller than the common diameter of said first 11 and second 21 cylindrical ends on which it is mounted by horsepower,
  • the parts are assembled inside a tube 613 provided at one end with internal lugs 952, and at the other end of a first bore 615 perpendicular to its axis and, at some distance, of a second bore 618 perpendicular to its axis but not concurrent.
  • the entry piece 1 consists of three aligned cylinders of decreasing diameters. That of smaller diameter constitutes said first cylindrical end 11 and is further pierced in its center to receive a centering axis and that of larger diameter constitutes the other end which has at least one bore 931 perpendicular to its axis through which a screw, not shown, can connect said input part 1 for example to a bone segment thus constituting means for imparting to it an alternating rotational movement from outside the body.
  • the intermediate cylinder has a diameter slightly less than the inside diameter of said tube 613 inside which it is housed and thus guide said inlet part 1 relative to said tube 613 and has an oblong hole 616 substantially perpendicular to its axis which, during assembly, comes opposite said first bore 615 of said tube 613 which receives, force-fitted, a key 614, which on the other hand remains free to oscillate in said oblong hole 616 thus leaving freedom in rotation in the two sense of said inlet part 1 with respect to said tube 613 and to the parts which are rigidly connected to it in rotation.
  • the outlet part 2 consists of two parts 21, 22 and 51, 611.
  • the first part comprises two second 21 and third 22 aligned cylindrical ends, for example but not necessarily, separated by a shoulder of diameter less than the inside diameter of said tube 613.
  • the second cylindrical end 21 further receives in its extension a centering axis 610 aligned with it and of diameter barely smaller than that of the hole made to receive it in said first cylindrical end 11 of said input piece 1 and said third cylindrical end 22 receives an aligned bore which is used to assemble the two parts constituting said outlet part 2.
  • the second part of said outlet part 2 consists of a centering and assembly axis 611 of a diameter slightly greater than the bore in said third cylindrical end 22 and a screw 51 aligned together.
  • the two parts constituting said outlet part 2 are assembled for example by hooping of said centering and assembly axis 611 in the bore created to receive it in said third cylindrical end 22. They enclose, on the one hand, said reference part 3 which is crossed by said centering and assembly axis 611 through a bore 612 of diameter slightly greater than said centering and assembly axis 611 to allow the rotation of the two outlet pieces 2 and of reference 3 relative to one another to the other and, on the other hand, said second friction spring 8 which is previously mounted on said third 22 and fourth 31 cylindrical ends.
  • Said reference part 3 consists of a fourth cylindrical end 31 extended by a shoulder with a diameter barely less than the inside diameter of said tube 613 and which includes a hole 619 which, when mounted, aligns with said second hole 618 of said tube 613 and receives a key 617 mounted by force.
  • Said transported part 4 is substantially a cylinder rounded at one end to allow easy penetration into the body and comprising at the other end a concentric tapping 52 which constitutes, with the screw 51 of said outlet part 2, the helical connection between the two said transported parts 4 and outlet 2.
  • Said transported part 4 further comprises at its rounded end a bore 911 not parallel to its axis and suitable for example for receiving a screw connecting to a segment of bone, not shown, which constitute means to secure it to a part of the organism. They also have on its surface anti-rotation grooves 951 capable of cooperating with the inner lugs 952 of said tube 613 to block rotation between said transported part 4 and said tube 613. Said anti-rotation grooves 951 are generally rectilinear parallel to the 'axis of the helical connection 51, 52 but may also be slightly helical if one wishes simultaneously an elongation and the correction of a twist for example.
  • Said first friction spring 7 wound in the opposite direction to that of said second friction spring 8 is mounted in force astride said first 11 and second 21 cylindrical ends which are centered by means of said centering axis 610 of said piece of output 2.
  • the assembly of said first preferred embodiment of the invention is therefore carried out, for example, in the following order: one begins by assembling said output part 2 by enclosing said reference part 3 and said second friction spring 8 as previously indicated. The transported part 4 is then screwed onto the screw 51 of the output part 2, then the first friction spring 7 is mounted astride said first 11 and second 21 cylindrical ends which also joins said input part 1 to the sub -set previously formed.
  • the means for maintaining the axes of said first 11, second 21 and fourth 31 cylindrical ends aligned with the axis of said helical connection 51, 52 are therefore essentially constituted by the axis centering 610 and the centering and assembly axis 611 of said outlet part 2 as well as the holes 612 with which they cooperate.
  • Those for maintaining juxtaposed said first 11 and second 21 cylindrical ends on the one hand and said third 22 and fourth 31 cylindrical ends on the other hand are essentially constituted by said tube 613, the assembly keys 614, 617 and the bores 615, 616 and 618, 619 who receive them.
  • Said reference part 3 in this first preferred embodiment of the invention is, in turn, secured in rotation with a part of the body by means of the tube 613 to which it is linked by the key 617 and said transported part 4 which is locked in rotation relative to the tube 613 by means of the anti-rotation grooves 951 and the internal lugs 952 and relative to a part of the body by means of the bore 911 capable of receiving, for example a screw connecting to a segment of bone not shown.
  • the operation of this first preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 to 3 is simple: alternative rotations are applied to the input part 1 from outside the body by twisting the member containing the bone segments to which said input parts 1 and said transported part are respectively connected.
  • said transported part 4 is a cylindrical rod provided with a threaded end 51 on which thread in order said input part 1, said first friction spring 7, said output part 2, which is screwed on said threaded end 51, said second friction spring 8 and said reference piece 3.
  • said inlet piece 1 and said reference piece 3 respectively have a through hole 621 along the axis of the first 11 cylindrical, and a through hole 622 along the axis of the fourth cylindrical end 31 of common diameters just greater than outer diameter of the threads of the threaded end 51 of said transported part 4 to allow the parts to rotate between them.
  • the outlet part 2 for its part, has a coaxial thread 52 with said second 21 and third 22 cylindrical ends capable of cooperating with the threaded end 51 of said transported part 4 thus constituting their helical connection 51, 52.
  • Their structures, for the rest differ little from those of the corresponding parts of the first preferred embodiment of the invention.
  • Said transported part 4 and the holes 621, 622 and the internal thread 52 with which it cooperates therefore constitute in this second preferred embodiment of the invention the means for maintaining the axes of said first 11, second 21 and fourth 31 cylindrical ends aligned with the axis of said helical connection 51, 52.
  • first cylindrical end 11 and said second cylindrical end 21 and, on the other hand, said third cylindrical end 22 and said fourth cylindrical end 31 are essentially constituted by a U-shaped piece 623 which keeps them clamped between its branches and comprises, close to the top of each of the branches of said U, a bore substantially of the same diameter as those of the bores 621.6 122 of said input pieces 1 and reference part 3 so that it can also be threaded onto said transported part 4 with the parts which it encloses.
  • the means for securing said transported part 4 to a part of the body are, in known manner, constituted by hooks, screws and other known connectors not shown in FIGS. 4 to 6.
  • the means for imparting to said input piece 1 an alternating rotational movement from outside the body are constituted by a lever 941 preferentially perpendicular to the axis of the helical connection 51, 52 and integral with said piece of inlet 1 which allows, by pressure through the soft tissue, to rotate said inlet piece 1 in a direction.
  • the rotation of said inlet piece 1 in the opposite direction is then ensured by means of a flexible pocket 943, for example made of silicone elastomer and possibly partially filled with physiological saline, part of which is placed between a sole 942 relatively integral in rotation with the rest of the device (in FIGS.
  • the directions of winding of the friction springs 7, 8 are chosen such that the pressure on said lever 941 produces the rotation of said outlet part 2 and that the elastic return means or by pressure on a part of said flexible pocket 943 only serve to reset the device.
  • the means for securing in rotation said reference piece 3 with respect to a part of the body consist essentially of a flat 961 formed in said reference piece 3 at the opposite end of said fourth cylindrical end 31 and which cooperates with a complementary flat formed in the U-shaped part 623 which is connected to a vertebra, a rib or another part of the body by means of rods, hooks and screws, known to those skilled in the art, themselves connected to said U-shaped piece 623 by means of a through hole 964 located at the base of said U-shaped piece 623 and substantially parallel to said helical connection 51, 52 and of diameter adapted to allow the introduction of a rod known which will be maintained by screws placed in tapping 963 practiced for this purpose substantially perpendicular to the drilling axis through 964 also known manner.
  • said transported part is an internally threaded tube in helical connection with said outlet part via a thread located between the two second and third cylindrical surfaces of said outlet part and with a thread bottom diameter strictly greater than the outside diameter of the friction springs mounted on said cylindrical surfaces.
  • the device according to the invention there is the ability to operate as a torque limiter of the friction springs which makes it possible, when desirable, to limit the elongation or compression force produced by the device to a given value , for example to achieve an extension with controlled constant force instead of an extension with controlled displacement, which offers new clinical possibilities.
  • the device according to the invention can be made of any implantable material which is sufficiently resistant for the intended application. Alloys based on chromium-cobalt or polymers of high characteristics such as polyether-ether-ketone will in particular be usable depending on the application.
  • the production of the device according to the invention is simple and will not pose any problem to those skilled in the art.
  • the device according to the invention can advantageously be combined with various other means such as clutch means capable of coupling or decoupling said input part of the means which make it possible to apply a rotation to it for example or with itself to obtain device with a high level of control and combined lengthening or shortening, for example.
  • the device according to the invention allows numerous applications implantable in the body, including centromedullary extension nails, in particular for the lower limbs, spinal or intercostal distraction or compression rods, distraction devices for the bones of the skull or the jaw, growing bone prostheses or a growing component that can be combined with any existing modular prosthesis system with only the adaptation of the connectors at its ends.

Abstract

Dispositif mécanique implantable à géométrie évolutive comprenant, alignées et accolées, une pièce d'entrée (1) qui présente un premier cylindre (11), une pièce de sortie (2) qui présente deux second (21) et troisième (22) cylindres opposés, une pièce de référence (3) solidaire en rotation d'une partie de l'organisme et qui présente un quatrième cylindre (31). Un ressort de friction (7) monté à cheval sur les premier (11) et second (21) cylindres et un second ressort de friction (8), enroulé dans le sens inverse du ressort (7), monté à cheval sur les troisième (22) et quatrième (31) cylindres transforment la rotation alternative appliquée à la pièce d'entrée (1) depuis l'extérieur de l'organisme par l'intermédiaire des moyens (931) en une rotation dans un sens de la pièce de sortie (2) laquelle est en liaison hélicoïdale (51, 52) avec la pièce transportée (4), solidaire d'une partie de l'organisme par les moyens (911), qui est ainsi translatée. Le dispositif permet notamment de réaliser des clous d'allongement et des tiges rachidiennes.

Description

Dispositif mécanique implantable à géométrie évolutive
La présente invention se rapporte aux dispositifs implantables à géométrie évolutive à l'intérieur de l'organisme tels que les clous d'allongement osseux, les prothèses osseuses à croissance ou les tiges rachidiennes de distraction ou de compression par exemple. Plusieurs dispositifs mécaniques implantables à géométrie évolutive existent tels que ceux décrits dans les documents US-A-5074882 ou US-A-5505733 ou US-A-4892 546 qui transforment la rotation d'une pièce par rapport à une autre en un allongement ou FR 2 819 394 qui transforme un raccourcissement en un allongement. Pour autant, les dispositifs existants sont relativement complexes et donc coûteux à réaliser, ne sont pas faciles à miniaturiser et posent des problèmes de fragilité ou de fiabilité à moyen et long terme qui limitent leur utilisation.
Le dispositif mécanique implantable à géométrie évolutive suivant l'invention propose une solution simple donc fiable, facile à produire et à miniaturiser pour faire évoluer une géométrie dans l'organisme. En effet, il comporte : • une pièce d'entrée qui présente une première extrémité cylindrique,
• une pièce de sortie qui présente deux seconde et troisième extrémités cylindriques, opposées et d'axes confondus, ladite seconde extrémité cylindrique étant de diamètre égal à celui de ladite première extrémité cylindrique,
• une pièce de référence qui présente une quatrième extrémité cylindrique de même diamètre que ladite troisième extrémité cylindrique,
• une pièce transportée, en liaison hélicoïdale avec ladite pièce de sortie,
• des moyens pour maintenir les axes desdites première, seconde et quatrième extrémités cylindriques alignés avec l'axe de ladite liaison hélicoïdale et pour maintenir juxtaposées, d'une part, ladite première extrémité cylindrique et ladite seconde extrémité cylindrique et, d'autre part, ladite troisième extrémité cylindrique et ladite quatrième extrémité cylindrique tout en autorisant la rotation de ladite pièce d'entrée et de ladite pièce de sortie par rapport à ladite pièce de référence autour dudit axe de ladite liaison hélicoïdale,
• au moins un premier ressort de friction d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites première et seconde extrémités cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval,
• au moins up second ressort de friction enroulé dans le sens inverse de l'enroulement dudit premier ressort de friction et d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites troisième et quatrième surfaces cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval,
• des moyens pour solidariser ladite pièce transportée à une partie de l'organisme, • des moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme,
• des moyens pour solidariser en rotation ladite pièce de référence par rapport à une partie de l'organisme. Les moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme peuvent notamment être constitués de moyens de liaison respectivement desdites pièce d'entrée et pièce de référence chacune à une partie différente de l'organisme telle qu'un os ou un segment d'os manipulables séparément depuis l'extérieur de l'organisme, ce qui sera particulièrement avantageux dans une application de clou d'allongement osseux ou de prothèse de croissance par exemple. Ils peuvent encore être constitués par une ou plusieurs pièces reliées à ladite pièce d'entrée ou à ladite pièce de référence, placées sous la peau ou plus généralement dans les tissus mous et manipulables à travers eux dans un sens au moins, l'autre sens pouvant être assuré par des moyens élastiques qui auront été comprimés lors de la manipulation dans le premier sens par exemple ou par d'autres pièces placées également dans les tissus mous en opposition avec les premières.
L'invention, son fonctionnement et ses applications seront mieux compris et d'autres de ses caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquels : Les figures 1 à 3 représentent un mode de réalisation préféré du dispositif suivant l'invention plus particulièrement utile pour l'allongement de membres. La figure 1 est une vue éclatée en perspective de ce mode de réalisation. La figure 2 en est une vue en coupe passant par l'axe de la liaison hélicoïdale dans sa position initiale. La figure 3 est une vue en coupe passant toujours par l'axe de la liaison hélicoïdale mais à 90° de celle de la figure 2 et où ledit mode de réalisation y est représenté partiellement allongé.
Les figures 4 à 6 représentent un second mode de réalisation préféré du dispositif suivant l'invention plus particulièrement utile notamment pour la distraction ou la compression rachidienne ou intercostale. La figure 4 est une vue éclatée en perspective de ce second mode de réalisation. La figure 5 en est une vue en coupe partielle passant par l'axe de la liaison hélicoïdale. La figure 6 est une vue en perspective de ce second mode de réalisation assemblé.
Il est bien précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, la référence peut être aisément retrouvée en se reportant à une autre figure. Dans toutes les figures les lignes cachées sont invisibles sauf pour les pièces pour lesquelles elles facilitent la compréhension. Dans toutes les figures, les dimensions et proportions ont été adaptées quand cela pouvait faciliter la compréhension.
Le demandeur tient aussi à préciser que les figures représentent plusieurs modes de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il existe d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention.
Il précise en outre que, lorsque que, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte « au moins un » élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. II précise aussi que si les modes de réalisation de l'objet selon l'invention tels qu'illustrés comportent plusieurs éléments de fonctions identiques et que si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant « au moins un » de ces éléments. Tous les modes de réalisation du dispositif selon l'invention comprennent :
• une pièce d'entrée 1 qui présente une première extrémité cylindrique 11 ,
• une pièce de sortie 2 qui présente deux seconde 21 et troisième 22 extrémités cylindriques, opposées et d'axes confondus, ladite seconde extrémité cylindrique 21 étant de diamètre égal à celui de ladite première extrémité cylindrique 11 , • une pièce de référence 3 qui présente une quatrième extrémité cylindrique 31 de même diamètre que ladite troisième extrémité cylindrique 22,
• une pièce transportée 4, en liaison hélicoïdale 51 , 52 avec ladite pièce de sortie 2,
• des moyens pour maintenir les axes desdites première 11 , seconde 21 et quatrième 31 extrémités cylindriques alignés avec l'axe de ladite liaison hélicoïdale 51 , 52 et pour maintenir juxtaposées, d'une part, ladite première extrémité cylindrique 11 et ladite seconde extrémité cylindrique 21 et, d'autre part, ladite troisième extrémité cylindrique 22 et ladite quatrième extrémité cylindrique 31 tout en autorisant la rotation de ladite pièce d'entrée 1 et de ladite pièce de sortie 2 par rapport à ladite pièce de référence 3 autour dudit axe de ladite liaison hélicoïdale 51, 52,
• au moins un premier ressort de friction 7 d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites première 11 et seconde 21 extrémités cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval,
• au moins un second ressort de friction 8 enroulé dans le sens inverse de l'enroulement dudit premier ressort de friction 7 et d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites troisième 22 et quatrième 31 surfaces cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval, • des moyens pour solidariser ladite pièce transportée 4 à une partie de l'organisme,
• des moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme,
• des moyens pour solidariser en rotation ladite pièce de référence 3 par rapport à une partie de l'organisme.
En effet, dans le premier mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur les figures 1 à 3, les pièces s'assemblent à l'intérieur d'un tube 613 muni à une extrémité d'ergots intérieurs 952, et à l'autre extrémité d'un premier perçage 615 perpendiculaire à son axe et, à quelque distance, d'un second perçage 618 perpendiculaire à son axe mais non concourant.
La pièce d'entrée 1 est constituée de trois cylindres alignés de diamètres décroissants. Celui de plus petit diamètre constitue ladite première extrémité cylindrique 11 et est en outre percée en son centre pour recevoir un axe de centrage et celui de plus grand diamètre constitue l'autre extrémité qui présente au moins un perçage 931 perpendiculaire à son axe à travers lequel une vis, non représentée, peut relier ladite pièce d'entrée 1 par exemple à un segment osseux constituant ainsi des moyens pour lui imprimer un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme. Le cylindre intermédiaire à un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur dudit tube 613 à l'intérieur duquel il vient se loger et ainsi guider ladite pièce d'entrée 1 par rapport audit tube 613 et comporte un trou oblong 616 sensiblement perpendiculaire à son axe qui, au montage, vient en vis-à-vis dudit premier perçage 615 dudit tube 613 qui reçoit, montée en force, une clavette 614, laquelle reste en revanche libre d'osciller dans ledit trou oblong 616 laissant ainsi une liberté en rotation dans les deux sens à ladite pièce d'entrée 1 par rapport audit tube 613 et aux pièces qui lui sont liées rigidement en rotation. La pièce de sortie 2 est constituée de deux parties 21, 22 et 51, 611. La première partie comprend deux seconde 21 et troisième 22 extrémités cylindriques alignées, par exemple mais non nécessairement, séparées par un épaulement de diamètre inférieur au diamètre intérieur dudit tube 613. La seconde extrémité cylindrique 21 reçoit en outre dans son prolongement un axe de centrage 610 aligné avec elle et de diamètre à peine plus petit que celui du perçage pratiqué pour le recevoir dans ladite première extrémité cylindrique 11 de ladite pièce d'entrée 1 et ladite troisième extrémité cylindrique 22 reçoit un perçage aligné qui sert à l'assemblage des deux parties constituant ladite pièce de sortie 2. La seconde partie de ladite pièce de sortie 2 est constituée d'un axe de centrage et d'assemblage 611 d'un diamètre légèrement supérieur au perçage pratiqué dans ladite troisième extrémité cylindrique 22 et d'une vis 51 alignés ensembles. Les deux parties constituant ladite pièce de sortie 2 sont assemblées par exemple par frettage dudit axe de centrage et d'assemblage 611 dans le perçage créé pour le recevoir dans ladite troisième extrémité cylindrique 22. Elles enserrent, d'une part, ladite pièce de référence 3 qui est traversée par ledit axe de centrage et d'assemblage 611 au travers d'un perçage 612 de diamètre légèrement supérieur audit axe de centrage et d'assemblage 611 pour permettre la rotation des deux pièces de sortie 2 et de référence 3 l'une par rapport à l'autre et, d'autre part, ledit second ressort de friction 8 qui se monte préalablement sur lesdites troisième 22 et quatrième 31 extrémités cylindriques. Ladite pièce de référence 3 est constituée d'une quatrième 31 extrémité cylindrique prolongée par un épaulement de diamètre à peine inférieur au diamètre intérieur dudit tube 613 et qui comporte un perçage 619 qui au montage vient s'aligner avec ledit second perçage 618 dudit tube 613 et reçoit une clavette 617 montée en force. Ladite pièce transportée 4 est sensiblement un cylindre arrondi à une extrémité pour permettre une pénétration facile dans l'organisme et comportant à l'autre extrémité un taraudage concentrique 52 qui constitue, avec la vis 51 de ladite pièce de sortie 2, la liaison hélicoïdale entre les deux dites pièces transportées 4 et de sortie 2. Ladite pièce transportée 4 comporte en outre à son extrémité arrondie un perçage 911 non parallèle à son axe et apte par exemple à recevoir une vis de liaison à un segment d'os, non représentée, qui constituent des moyens pour la solidariser à une partie de l'organisme. Elles comportent encore à sa surface des gorges anti-rotation 951 apte à coopérer avec les ergots intérieurs 952 dudit tube 613 pour bloquer la rotation entre ladite pièce transportée 4 et ledit tube 613. Lesdites gorges anti-rotation 951 sont en général rectiligne parallèle à l'axe de la liaison hélicoïdale 51, 52 mais peuvent également être légèrement hélicoïdales si l'on souhaite simultanément un allongement et la correction d'une torsion par exemple.
Ledit premier ressort de friction 7 enroulé dans le sens opposé de celui dudit second ressort de friction 8 se monte en force à cheval sur lesdites première 11 et seconde 21 extrémités cylindriques qui sont centrées par l'intermédiaire dudit axe de centrage 610 de ladite pièce de sortie 2. Le montage dudit premier mode de réalisation préférée de l'invention s'effectue donc, par exemple, dans l'ordre suivant : on débute par l'assemblage de ladite pièce de sortie 2 en enserrant ladite pièce de référence 3 et ledit second ressort de friction 8 comme indiqué précédemment. La pièce transportée 4 est ensuite vissée sur la vis 51 de la pièce de sortie 2, puis le premier ressort de friction 7 est monté à cheval sur lesdites premières 11 et seconde 21 extrémités cylindriques ce qui joint également ladite pièce d'entrée 1 au sous-ensemble préalablement constitué. Le tout est ensuite introduit, extrémité arrondie de la pièce transportée 4 en premier, dans l'extrémité qui reçoit les perçages 615, 618 du tube 613 et poussé dans ledit tube 613 jusqu'à l'engagement des gorges anti-rotation 951 de ladite pièce transportée 4 dans les ergots intérieurs 952, puis on poursuit les manipulations jusqu'à ce que le perçage 619 de Pépaulement de ladite pièce de référence 3 et le trou oblong 616 de ladite pièce d'entrée 1 viennent successivement en alignement avec les perçages correspondants 618, 615 dudit tube 613 et en introduisant en force les clavettes 614, 617 ce qui achève le montage dudit premier mode de réalisation préférée de l'invention.
Ainsi, dans le premier mode de réalisation préféré de l'invention les moyens pour maintenir les axes desdites premières 11, seconde 21 et quatrième 31 extrémités cylindriques alignées avec l'axe de ladite liaison hélicoïdale 51, 52 sont donc essentiellement constitués par l'axe de centrage 610 et l'axe de centrage et d'assemblage 611 de ladite pièce de sortie 2 ainsi que les perçages 612 avec lesquels ils coopèrent. Ceux pour maintenir juxtaposées lesdites première 11 et seconde 21 extrémités cylindriques d'une part et ladite troisième 22 et quatrième 31 extrémités cylindriques d'autre part sont essentiellement constitués par ledit tube 613, les clavettes d'assemblage 614, 617 et les perçages 615, 616 et 618, 619 qui les reçoivent.
Ladite pièce de référence 3, dans ce premier mode de réalisation préféré de l'invention, est, quant à elle, solidarisée en rotation avec une partie de l'organisme aux moyens du tube 613 auquel elle est liée par la clavette 617 et de ladite pièce transportée 4 qui est bloquée en rotation par rapport au tube 613 par l'intermédiaire des gorges anti-rotation 951 et des ergots intérieurs 952 et par rapport à une partie de l'organisme par l'intermédiaire du perçage 911 apte à recevoir par exemple une vis de liaison à un segment d'os non représentée. Le fonctionnement de ce premier mode de réalisation préféré de l'invention représentée sur les figures 1 à 3 est simple : des rotations alternatives sont appliquées à la pièce d'entrée 1 depuis l'extérieur de l'organisme en manipulant en torsion le membre contenant les segments osseux auxquels sont respectivement reliées ladite pièces d'entrée 1 et ladite pièce transportée 4. Quand la rotation est appliquée dans le sens opposé au sens d'enroulement dudit premier ressort de friction 7 celui-ci se resserre sur ladite première extrémité cylindrique 11 et ladite seconde extrémité cylindrique 21 ce qui empêche son glissement et la pièce de sortie 2 est entraînée à son tour en rotation. Le second ressort de friction 8 étant enroulé dans le sens inverse dudit premier ressort de friction 7 glisse quand à lui sur au moins une desdites troisième et quatrième extrémités cylindriques et ne s'oppose donc en effet pas à la rotation de ladite pièce de sortie 2. Quand la rotation est appliquée dans le sens d'enroulement dudit premier ressort de friction 7, le second ressort de friction 8 qui prend appui sur ladite pièce de référence 3 s'oppose à la rotation dans ce sens de ladite pièce de sortie 2 qui reste donc dans sa position angulaire. Bien entendu la rotation dans le sens autorisé par lesdits ressorts de friction 7 et 8 de la pièce de sortie 2 entraîne la translation dans le sens dépendant du sens de leur liaison hélicoïdale 51 , 52 de ladite pièce transportée 4. Aucune translation dans le sens inverse n'est possible. Dans le second mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur les figures 4 à 6, plus particulièrement intéressant pour effectuer des distractions ou des compressions rachidiennes ou intercostales mais également utilisable avec peu de modifications pour la distraction des os du crâne ou de la mâchoire par exemple, ladite pièce transportée 4 est une tige cylindrique munie d'une extrémité filetée 51 sur laquelle s'enfilent dans l'ordre ladite pièce d'entrée 1, ledit premier ressort de friction 7, ladite pièce de sortie 2, qui est vissée sur ladite extrémité filetée 51, ledit second ressort de friction 8 et ladite pièce de référence 3. Pour permettre leur enfilage, ladite pièce d'entrée 1 et ladite pièce de référence 3 comportent respectivement un perçage débouchant 621 suivant l'axe de la première 11 cylindrique, et un perçage débouchant 622 suivant l'axe de la quatrième 31 extrémité cylindrique de diamètres communs juste supérieurs au diamètre extérieur des filets de l'extrémité filetée 51 de ladite pièce transportée 4 pour permettre la rotation des pièces entre elles. La pièce de sortie 2 comporte quant à elle un taraudage coaxial 52 avec lesdites secondes 21 et troisième 22 extrémités cylindriques apte à coopérer avec l'extrémité filetée 51 de ladite pièce transportée 4 constituant ainsi leur liaison hélicoïdale 51 ,52. Leurs structures, pour le reste, diffèrent peu de celles des pièces correspondantes du premier mode de réalisation préférée de l'invention.
Ladite pièce transportée 4 et les perçages 621, 622 et le taraudage 52 avec lesquels elle coopère constituent donc dans ce second mode de réalisation préférée de l'invention les moyens pour maintenir les axes desdites première 11, seconde 21 et quatrième 31 extrémités cylindriques alignés avec l'axe de ladite liaison hélicoïdale 51, 52. Ceux pour maintenir juxtaposées, d'une part, ladite première extrémité cylindrique 11 et ladite seconde extrémité cylindrique 21 et, d'autre part, ladite troisième extrémité cylindrique 22 et ladite quatrième extrémité cylindrique 31 sont eux constitués essentiellement par une pièce en U 623 qui les maintient serrées entre ses branches et comprend, proche du sommet de chacune des branches dudit U, un perçage sensiblement de même diamètre que ceux des perçages 621,6 122 desdites pièces d'entrée 1 et pièce de référence 3 pour pouvoir être elle aussi enfilée sur ladite pièce transportée 4 avec les pièces qu'elle enserre. Les moyens pour solidariser ladite pièce transportée 4 à une partie de l'organisme sont, de manière connue, constitués de crochets, de vis et autres connecteurs connus non représentés sur les figures 4 à 6. Les moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme sont constitués par un levier 941 préférentiellement perpendiculaire à l'axe de la liaison hélicoïdale 51 ,52 et solidaire de ladite pièce d'entrée 1 qui permet, par pression à travers les tissus mous, d'entraîner en rotation dans un sens ladite pièce d'entrée 1. La rotation de ladite pièce d'entrée 1 dans le sens opposé est alors assurée par l'intermédiaire d'une poche souple 943, par exemple réalisée en élastomère de silicone et éventuellement partiellement remplie de sérum physiologique, dont une partie est placée entre une semelle 942 relativement solidaire en rotation du reste du dispositif (sur les figures 4 à 6, elle sert aussi de capot à des parties en mouvement rotatif du dispositif) et ledit levier 941 , et une autre partie qui communique est placée à une distance suffisante dudit levier 941 pour être pressée indépendamment à travers les tissus mous entraînant le regonflage de la partie placée entre ladite semelle 942 et ledit levier 941 et donc le relevage dudit levier 941 qui peut alors être à nouveau enfoncé par pression. Ladite semelle 942 n'est pas indispensable au fonctionnement du dispositif si une partie dure de l'organisme se trouve sous ladite poche souple 943. La rotation de ladite pièce d'entrée 1 dans le sens opposé peut également être assuré par des moyens élastiques, non représentés, placés sous ledit levier 941 qui auront été comprimés lors de la pression effectuée sur ledit levier 941 et tendront à se détendre une fois cette pression disparue. Avantageusement les sens d'enroulement des ressorts de friction 7, 8 sont choisis tels que la pression sur ledit levier 941 produise la rotation de ladite pièce de sortie 2 et que les moyens de rappel élastique ou par pression sur une partie de ladite poche souple 943 ne servent qu'au réarmement du dispositif. Les moyens pour solidariser en rotation ladite pièce de référence 3 par rapport à une partie de l'organisme sont constitués essentiellement par un méplat 961 pratiqué dans ladite pièce de référence 3 à l'extrémité opposée de ladite quatrième extrémité cylindrique 31 et qui coopère avec un méplat complémentaire pratiqué dans la pièce en U 623 laquelle est reliée à une vertèbre, une côte ou une autre partie de l'organisme par l'intermédiaire de tiges, crochets et vis, connus de l'homme de l'art, eux-mêmes reliés à ladite pièce en U 623 par l'intermédiaire d'un perçage traversant 964 situé à la base de ladite pièce en U 623 et sensiblement parallèle à ladite liaison hélicoïdale 51 , 52 et de diamètre adapté pour permettre l'introduction d'une tige connue qui sera maintenue par des vis placée dans des taraudage 963 pratiqués à cet effet sensiblement perpendiculairement à l'axe de perçage traversant 964 de façon connue également. Alternativement, la pièce en U 623 pourrait comporter une partie en forme de crochet ou d'autre types de connecteurs connus.
Le fonctionnement spécifique des moyens pour imprimer à la pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternative depuis l'extérieur de l'organisme dudit second mode de réalisation préféré de l'invention ayant été exposé, le reste du fonctionnement du dispositif se déduit très facilement de celui dudit premier mode de réalisation préféré de l'invention auquel on se reportera donc.
Suivant un autre mode de réalisation, non représenté, intéressant notamment pour réaliser un composant de croissance adaptable facilement à tout système de prothèse modulaire, ladite pièce transportée est un tube taraudé intérieurement en liaison hélicoïdale avec ladite pièce de sortie par l'intermédiaire d'un filetage situé entre les deux seconde et troisième surfaces cylindriques de ladite pièce de sortie et de diamètre de fond de filet strictement supérieur au diamètre extérieur des ressorts de friction montés sur lesdites surfaces cylindriques.
Parmi les avantages du dispositif suivant l'invention, on remarque la capacité à fonctionner en limiteur de couple des ressorts de friction qui permet, quand cela est souhaitable, de limiter la force d'allongement ou de compression produite par le dispositif à une valeur donnée, par exemple pour réaliser un allongement à force constante contrôlée au lieu d'un allongement à déplacement contrôlé, ce qui offre des possibilités cliniques nouvelles.
Le dispositif suivant l'invention peut être réalisé en tout matériau implantable suffisamment résistant pour l'application envisagée. Des alliages à base de chrome-cobalt ou des polymères de hautes caractéristiques tel le poly-éther-éther-cétone seront notamment utilisables en fonction de l'application. La production du dispositif suivant l'invention est simple et ne posera pas de problème à l'homme de l'art. Le dispositif suivant l'invention peut avantageusement être combiné avec différentes autres moyens tels que des moyens d'embrayage apte à coupler ou découpler ladite pièce d'entrée des moyens qui permettent de lui appliquer une rotation par exemple ou avec lui-même pour obtenir des dispositif avec un haut niveau de contrôle et des facultés d'allongement ou raccourcissement combinées par exemple.
Le dispositif suivant l'invention permet de nombreuses applications implantables dans l'organisme parmi lesquelles des clous d'allongement centromédullaires, en particulier pour les membres inférieurs, des tiges rachidiennes ou intercostales de distraction ou de compression, des dispositifs de distraction des os du crâne ou de la mâchoire, des prothèses osseuses à croissance ou encore un composant à croissance combinable avec tout système de prothèse modulaire existant moyennant seulement l'adaptation des connecteurs à ses extrémités.

Claims

REVENDICATIONS
1- Dispositif mécanique implantable à géométrie évolutive caractérisé en ce qu'il comporte : • une pièce d'entrée 1 qui présente une première extrémité cylindrique 11 ,
• une pièce de sortie 2 qui présente deux seconde 21 et troisième 22 extrémités cylindriques, opposées et d'axes confondus, ladite seconde extrémité cylindrique 21 étant de diamètre égal à celui de ladite première extrémité cylindrique 11 ,
• une pièce de référence 3 qui présente une quatrième extrémité cylindrique 31 de même diamètre que ladite troisième extrémité cylindrique 22,
• une pièce transportée 4, en liaison hélicoïdale 51 , 52 avec ladite pièce de sortie 2,
• des moyens pour maintenir les axes desdites première 11 , seconde 21 et quatrième 31 extrémités cylindriques alignés avec l'axe de ladite liaison hélicoïdale 51, 52 et pour maintenir juxtaposées, d'une part, ladite première extrémité cylindrique 11 et ladite seconde extrémité cylindrique 21 et, d'autre part, ladite troisième extrémité cylindrique 22 et ladite quatrième extrémité cylindrique 31 tout en autorisant la rotation de ladite pièce d'entrée 1 et de ladite pièce de sortie 2 par rapport à ladite pièce de référence 3 autour dudit axe de ladite liaison hélicoïdale 51, 52, • au moins un premier ressort de friction 7 d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites première 11 et seconde 21 extrémités cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval,
• au moins un second ressort de friction 8 enroulé dans le sens inverse de l'enroulement dudit premier ressort de friction 7 et d'un diamètre intérieur à vide légèrement inférieur au diamètre commun desdites troisième 22 et quatrième 31 surfaces cylindriques sur lesquelles il est monté en force à cheval,
• des moyens pour solidariser ladite pièce transportée 4 à une partie de l'organisme,
• des moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme, • des moyens pour solidariser en rotation ladite pièce de référence 3 par rapport à une partie de l'organisme.
2- Dispositif suivant la première revendication caractérisé en ce que les moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme comportent des moyens de liaison à au moins un segment d'os. 3- Dispositif suivant la première revendication caractérisé en ce que les moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme comportent des moyens placés dans les tissus mous.
4- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens pour imprimer à ladite pièce d'entrée 1 un mouvement de rotation alternatif depuis l'extérieur de l'organisme comportent des moyens élastiques.
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