FR2757370A1

FR2757370A1 - Plaque perfectionnee d'osteosynthese femorale

Info

Publication number: FR2757370A1
Application number: FR9616071A
Authority: FR
Inventors: Philippe Charles Chiron; Alain Tornier
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Tornier SAS
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: FR2757370B1

Abstract

Une plaque, selon l'invention, qui peut être supérieure ou inférieure, droite ou gauche et de longueur variable, est conformée pour s'adapter au profil anatomique du fémur et comporte dans sa partie épiphysaire trois passages et trois sièges tronconiques pour des vis de fixation, dont les positions et les orientations sont déterminées de façon à procurer un positionnement optimal des vis dans la partie épiphysaire de l'os et une liaison améliorée, d'une part, entre les tronçons d'os à fixer et, d'autre part, entre l'os et la plaque.

Description

La présente invention concerne les plaques d'ostéosynthèse fémorale destinées à être utilisées notamment dans le traitement de fractures des parties supérieure ou inférieure du fémur.

On connaît déjà par le brevet FR-A-74 42 154 une telle plaque comprenant une partie diaphysaire et une partie épiphysaire, dans lesquelles sont ménagés des orifices de forme au moins partiellement tronconique, pour le passage et l'appui de vis de fixation. Dans la partie diaphysaire, les orifices sont orientés sensiblement perpendiculairement par rapport à la plaque ; dans la partie épiphysaire, deux de ces orifices sont orientés sensiblement perpendiculairement à la plaque tandis qu'un troisième, le plus éloigné de l'extrémité libre ou proximale de la partie épiphysaire de la plaque, est incliné à la fois par rapport au plan moyen de la plaque et par rapport à un plan longitudinal perpendiculaire à ce plan moyen, de telle façon que la vis associée à ce troisième orifice n'entre pas en contact avec les deux autres et soit dirigée vers l'extrémité interne de la tête du fémur.

Une telle disposition des axes des orifices de passage des vis de fixation et par voie de conséquence la position des vis par rapport à l'os, lorsque la plaque a été posée, ne correspondent pas à une disposition optimale. I1 peut en résulter des difficultés pour le chirurgien au moment de la pose de la plaque et une qualité et une solidité insuffisantes de la liaison entre la plaque et les parties adjacentes de l'os sur lequel elle est fixée.

Au surplus, dans le cas d'une plaque fémorale inférieure, c'est-à-dire destinée à être posée sur la partie inférieure d'un fémur, il est nécessaire de prévoir sur la surface externe de la plaque une partie en saillie ou sabot dans laquelle sont ménagés l'orifice et le siège recevant la troisième vis de fixation épiphysaire, et l'existence de cette saillie importante constitue incontestablement un inconvénient sérieux et une gêne pour la personne portant une telle plaque.

Le but principal de cette invention est de proposer une plaque d'ostéosynthèse fémorale ou plus précisément un jeu de telles plaques dont chacune soit conçue d'une façon telle que l'orientation des vis épiphysaires, déterminée par l'orientation des orifices et des sièges qui les reçoivent, soit optimale, à la fois en ce qui concerne le mode opératoire et la qualité de la liaison entre la plaque et l'os.

A cet effet, l'invention a pour objet une plaque d'ostéosynthèse fémorale, comprenant une partie diaphysaire et une partie épiphysaire, la partie diaphysaire comportant au moins dans une zone dite proximale, adjacente à la partie épiphysaire, un tronçon sensiblement rectiligne qui s'étend suivant un premier plan (P1) et qui est sensiblement symétrique par rapport à un deuxième plan (P2), perpendiculaire au premier, cette plaque délimitant une série d'orifices de passage et de sièges pour des vis de fixation, et en particulier trois orifices et sièges de forme tronconique ménagés dans sa partie épiphysaire, caractérisée en ce que ladite plaque comporte une surface interne, destinée à entrer en contact avec l'os, qui présente une forme sensiblement complémentaire de celle dudit os, en ce que les centres des sections externes des sièges épiphysaires sont alignés entre eux et sont sensiblement contenus dans le deuxième plan (P2), et en ce que, désignant par (P3) un troisième plan perpendiculaire aux deux premiers (P1,
P2), l'un au moins des deux orifices et sièges épiphysaires proximaux est orienté de telle façon que la projec tion orthogonale de son axe (X1, X2 ; Y1, Y2) sur le troisième plan (P3) forme un angle (ssl, ss2) avec la trace du deuxième plan (P2) sur ce même troisième plan (P3).

Suivant d'autres caractéristiques
- la partie diaphysaire rectiligne est prolongée par une partie distale galbée présentant une double courbure, d'une part à concavité dirigée vers l'arrière, et d'autre part à concavité dirigée vers l'extérieur
- la partie épiphysaire a un profil en S, vue dans un plan parallèle au deuxième plan (P2), avec une surface interne convexe dans une zone distale, proche de la partie diaphysaire, et concave dans une zone proximale
- la surface externe de la partie épiphysaire de cette plaque est sensiblement lisse et dépourvue de saillie ou sabot
- désignant par al, a2, a3 les angles formés par les projections orthogonales respectives des axes (X1, X2, X3) des trois orifices et sièges épiphysaires sur le deuxième plan (P2), avec la trace du troisième plan (P3), et par B1, 132, 133 les angles formés par les projections orthogonales respectives desdits axes sur le troisième plan (P3), avec la trace du deuxième plan (P2), les orientations des axes (X1, X2, X3) des orifices et sièges épiphysaires d'une plaque supérieure sont telles que
al = 00 + 50
a2 = 27 + 50 vers l'intérieur et vers le
haut
a3 = 360 + 50 vers l'intérieur et vers le
haut
131 = 100 + 30 vers l'intérieur et vers
l'avant
132 = 00 + 20
133 = 00 + 20
- tandis que dans le cas d'une plaque inférieure, les orientations des axes (Y1, Y2, Y3) des orifices et sièges épiphysaires sont telles que
al = 100 + 50 vers l'intérieur et vers le
bas
a2 = 100 + 50 vers l'intérieur et vers le
bas
a3 = 300 + 50 vers l'intérieur et vers le
bas
131 = 70 + 20 vers l'intérieur et vers
l'arrière
132 = 70 + 20 vers l'intérieur et vers
l'arrière
133 = 00 + 20
- s'agissant d'une plaque inférieure, la partie épiphysaire de la plaque est orientée suivant un plan (P4) incliné vers l'arrière d'un angle compris entre 0 et 40 et de préférence de l'ordre de 1,20, par rapport au plan (P2), autour d'un axe (Z) contenu dans le plan (P3) et situé dans la zone proximale de la partie diaphysaire de la plaque.

L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une plaque d'ostéosynthèse fémorale supérieure gauche, selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en partie en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1
- les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des vues en coupe transversale suivant les lignes 3-3, 4-4, et 5-5 de la figure 1
- les figures 6 à 10 sont des vues analogues à celles des figures 1 à 5 d'une plaque fémorale infé rieure droite.

I1 est utile avant de procéder à la description de l'objet de l'invention, de définir un certain nombre de conventions. C'est ainsi que les termes supérieur, inférieur, avant, arrière et intérieur, extérieur devront être compris comme se référant à une plaque portée par un patient en position debout. D'autres conventions pourront être précisées dans le cours de cette description.

On voit sur la figure 1 une plaque fémorale supérieure gauche 10, destinée à être fixée sur la partie supérieure d'un fémur gauche, représentée en trait fin sur la figure 1.

Cette plaque comporte une partie diaphysaire 12 et une partie épiphysaire 14. La partie diaphysaire comporte elle-même un premier tronçon 16 sensiblement rectiligne et l'on désignera par (P1) un premier plan parallèle à la direction générale ou au plan moyen de ce tronçon rectiligne, par (P2) un plan perpendiculaire à (P1) et constituant sensiblement un plan de symétrie pour le tronçon 16, et enfin par (P3) la direction d'un plan transversal, perpendiculaire aux plans (P1) et (P2). Ces trois directions de plans sont celles des plans des figures 1, 2 et 3 à 5, respectivement.

Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, la partie centrale ou proximale rectiligne 16 de la plaque est prolongée vers le bas par une partie distale galbée 18, présentant une double courbure : d'une part, à concavité 18a dirigée vers l'arrière (figure 1) et, d'autre part, à concavité 18b dirigée vers l'extérieur (figure 2). A titre d'exemple, les rayons de courbure de ces deux profils concaves peuvent être de l'ordre de 1200 et 1050 mm, respectivement.

Comme cela est visible sur les figures 4 et 5, dans sa partie diaphysaire, la plaque est aussi cintrée dans un plan transversal, ou en forme de tuile, avec une partie interne concave 19, de façon à épouser la forme de l'os.

La partie épiphysaire 14 de la plaque a d'une façon générale un profil en S, visible sur la figure 2, dont la surface interne dirigée vers l'os présente une première partie convexe 20 et une deuxième partie concave 22. La surface externe 24 de la plaque, dans cette partie épiphysaire, suit sensiblement le même profil avec toutefois de légers renflements 26 et 28 situés dans la zone de deux des trois vis de fixation épiphysaires.

On notera que la plaque a une épaisseur sensiblement constante dans sa partie diaphysaire, cette épaisseur augmentant dans une zone de transition entre la partie diaphysaire et la partie épiphysaire et étant plus importante dans cette partie épiphysaire.

La plaque comporte, répartis sur toute sa longueur, des orifices et des sièges pour le passage et l'appui de vis de fixation. Ces orifices 30 ont une forme cylindrique, de diamètre légèrement supérieur à celui des tiges des vis. Les sièges 32 situés dans la partie diaphysaire ont par exemple une forme sphérique, tandis que les trois sièges 34, 36, 38 de la partie épiphysaire ont une forme tronconique. Les trois orifices et sièges épiphysaires sont disposés à peu près régulièrement dans ladite partie épiphysaire de la plaque, c'est-à-dire que les sièges 34 et 38 correspondant aux vis proximale et distale sont situés sensiblement aux deux extrémités de cette partie de la plaque, tandis que le siège 36 correspondant à la vis médiane se trouve situé dans la partie centrale de la partie épiphysaire à peu près à égale distance des deux autres.

L'orifice distal 38 débouche dans la surface interne de la plaque au niveau de sa partie convexe 20, tandis que les deux autres orifices 34 et 36 débouchent dans la partie concave 22 de cette plaque.

L'utilisation de sièges de forme tronconique pour les vis de fixation et le choix de l'angle d'ouverture du cône garantissent une orientation précise de ces vis. La position de leurs axes est donc essentielle pour obtenir une fixation efficace de la plaque ainsi qu'une liaison satisfaisante entre les différentes parties de l'os fracturé.

Si l'on désigne par X1, X2, X3 les axes des orifices et sièges 34, 36 et 38, et par al, a2, a3 les angles formés par les projections orthogonales respectives de ces axes X1, X2, X3 sur le plan (P2), avec la trace du plan (P3), et par pl, 132, 133 les angles formés par les projections orthogonales respectives de ces mêmes axes X1, X2, X3 sur le plan (P3), avec la trace du plan (P2), les orientations des axes X1, X2, X3 sont de préférence telle que
al =
a2 = 270 vers l'intérieur et vers le haut
a3 = 360 vers l'intérieur et vers le haut
131 = 100 vers l'intérieur et vers l'avant
132 = 00
133 = 00.

En d'autres termes l'axe X1 de la vis proximale est sensiblement contenu dans un plan transversal (P3), en étant incliné, dans ce même plan transversal, d'environ 100 vers l'intérieur et l'avant par rapport à la direction du plan (P2). Les axes des deux vis épiphysaires inférieures sont inclus dans le plan (P2), en étant inclinés respectivement de 270 et 360 vers l'intérieur et vers le haut par rapport à la direction d'un plan transversal (P3).

On a pu constater que cette disposition et cette orientation des axes des vis de fixation sont optimales, à la fois en ce qui concerne la position des tiges de vis dans le col fémoral et la qualité et la solidité de l'ancrage de ces mêmes vis dans le matériau osseux.

Cette disposition permet en effet d'atteindre comme zone d'ancrage la zone de la tête du fémur dans laquelle le matériau osseux est plus compact, tout en franchissant la section plus faible du col fémoral et en réalisant au moyen des trois vis une triangulation dans plusieurs plans conférant une très grande solidité à la liaison ainsi réalisée à la fois entre les tronçons d'os et entre l'os et la plaque.

Les valeurs angulaires préférées données cidessus peuvent être légèrement modifiées sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Les plages de variation acceptables peuvent être les suivantes
al = 00 + 50
a2 = 270 + 50
a3 = 360 + 50
B1 = 100 + 30
132 = 00 + 20
133 = 00 + 20
On va maintenant décrire en se référant aux figures 6 à 10 une plaque fémorale inférieure droite 50 également réalisée conformément à l'invention.

Cette plaque fémorale inférieure comporte comme la plaque supérieure une partie diaphysaire 52 et une partie épiphysaire 54. La partie diaphysaire comporte un premier tronçon 56 rectiligne selon les deux plans (P1), (P2) tels que définis à propos de la plaque fémorale supérieure. Dans sa partie distale 58, la plaque est galbée et présente une double courbure, avec une concavité postérieure 58a dans le plan (P1) (figure 6) et une concavité externe 58b dans le plan (P2) (figure De De De préférence, les rayons de courbure respectifs dans ces deux plans sont de l'ordre de 1034 et de 1150 mm.

La partie diaphysaire de la plaque présente par ailleurs une forme incurvée dans un plan transversal, ou une forme de tuile avec une concavité interne 59, de façon à épouser aussi précisément que possible la forme de l'os (figures 9 et 10).

La partie épiphysaire de la plaque est plus épaisse que la partie diaphysaire et présente un profil en S destiné à s'adapter à la forme de l'épiphyse inférieure du fémur, avec une première partie convexe 60 raccordée à la partie diaphysaire adjacente, prolongée par une partie concave 62, ce profil se retrouvant avec une inversion des courbures sur la face externe 64 de la plaque.

Cette dernière comporte sur toute sa longueur des orifices et des sièges pour le passage et l'appui de vis de fixation. Ces orifices 70 ont une forme cylindrique tandis que les sièges 72 ont une forme tronconique.

Les axes de ces orifices et sièges dans la partie diaphysaire sont sensiblement perpendiculaires à la direction générale (P1) de la plaque tandis que dans la partie épiphysaire, les directions des axes (Y1, Y2, Y3) des trois orifices et sièges 74, 76, 78 sont originales, conformément à l'enseignement de l'invention.

Les deux sièges proximaux 74, 76 débouchent dans la partie concave 62 de la surface interne de la plaque, tandis que le siège 78 de la vis épiphysaire distale est situé à la base de la partie épiphysaire de la plaque, la distance séparant ce siège du siège adjacent 76 étant plus importante que celle qui sépare les deux autres sièges 74 et 76.

En désignant par al, a2, a3, les angles formés par les projections orthogonales respectives des axes Y1, Y2, Y3 sur le plan (P2), avec la trace du plan (P3), et par B1, 132, 133 les angles formés par les projections orthogonales respectives de ces mêmes axes
Y1, Y2, Y3 sur le plan (P3), avec la trace du plan (P2), les orientations des axes Y1, Y2, Y3 sont de préférence telles que
al = 100 vers l'intérieur et vers le bas
a2 = 100 vers l'intérieur et vers le bas
a3 = 300 vers l'intérieur et vers le bas
131 = 70 vers l'intérieur et vers l'arrière
132 = 70 vers l'intérieur et vers l'arrière
133 = 00.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie épiphysaire de la plaque est orientée suivant un plan (P4), incliné par rapport au plan (P2), d'un angle compris entre 0 et 40, de préférence voisin de 1,20 vers l'arrière, autour d'un axe (Z) qui dans le mode de réalisation représenté coincide avec l'axe du premier orifice de passage d'une vis de fixation, situé dans la partie diaphysaire, c'est-à-dire l'orifice diaphysaire proximal ou le plus proche de la partie épiphysaire. Cette inclinaison de la partie épiphysaire de la plaque a pour effet d'améliorer l'adaptation anatomique de cette plaque sur le fémur et participe donc au processus d'optimisation recherché.

Ces positions peuvent être exprimées en d'autres termes de la façon suivante : l'axe de la vis épiphysaire inférieure ou proximale est inclus dans le plan (P2), en étant incliné de 300 vers le haut, tandis que les axes des deux autres vis épiphysaires sont situés dans le plan (P4), issu du plan (P2) de référence et sont inclinés de 70 vers l'intérieur et vers l'arrière.

On notera sur la figure 6 que les sections externes des deux sièges épiphysaires proximaux 74 et 76 sont centrées dans le plan (P2) et sont donc légèrement décalées par rapport au plan moyen (P4 > de la partie épiphysaire, de façon à tenir compte de l'inclinaison des sièges et réaliser un positionnement optimal des orifices dans la matière de la plaque.

Comme pour la plaque supérieure, les valeurs d'angles indiquées ci-dessus peuvent être légèrement modifiées dans un sens ou dans l'autre à l'intérieur des plages suivantes
al = 100 + 50
a2 = 100 + 50
a3 = 300 + 50
B1 = 70 + 20
132 = 70 i 20
133 = 00 + 20
Le profil de la plaque fémorale inférieure et l'agencement particulier des axes des trois vis diaphysaires qui viennent d'être décrits procurent le même résultat que dans le cas de la plaque supérieure, à savoir une optimisation du positionnement des vis par rapport au fémur, d'où résulte une amélioration de la liaison entre les tronçons d'os et entre l'os et la plaque.

Le profil optimal de la plaque permet de plus d'obtenir dans la partie épiphysaire une surface externe lisse, c'est-à-dire exempte de saillie ou sabot, ce qui constitue un avantage appréciable.

On a décrit dans ce qui précède un exemple de plaque fémorale supérieure et un exemple de plaque fémorale inférieure. La plaque fémorale supérieure représentée est une plaque gauche tandis que la plaque fémorale inférieure représentée est une plaque droite.

Bien entendu, les plaques droite et gauche d'une même catégorie, supérieure ou inférieure, se déduisent l'une de l'autre par symétrie, comme cela est bien connu de l'homme de l'art.

Par ailleurs, il est prévu de mettre à la disposition des chirurgiens des jeux de plaques, aussi bien supérieures qu'inférieures, de longueurs différen tes. Ces différentes longueurs sont représentées sur les figures 1 et 6 par des traits mixtes et l'on constate que les parties diaphysaires des plaques les plus courtes sont rectilignes.

Les plaques selon l'invention peuvent être réalisées en tout métal ou alliage métallique approprié pour un usage chirurgical et une implantation dans le corps humain.

Claims

REVENDICATIONS

1. Plaque d'ostéosynthèse fémorale (10 ; 50), comprenant une partie diaphysaire (12 ; 52) et une partie épiphysaire, la partie diaphysaire (14 ; 54) comportant au moins dans une zone dite proximale, adjacente à la partie épiphysaire, un tronçon (16 ; 56) sensiblement rectiligne qui s'étend suivant un premier plan (P1) et qui est sensiblement symétrique par rapport à un deuxième plan (P2), perpendiculaire au premier, cette plaque délimitant une série d'orifices de passage (20 ; 70) et de sièges (32, 34, 36, 38 ; 72, 74, 76, 78) pour des vis de fixation, et en particulier trois orifices et sièges (34, 36, 38 ; 74, 76, 78) de forme tronconique ménagés dans sa partie épiphysaire, caractérisée en ce que ladite plaque comporte une surface interne, destinée à entrer en contact avec l'os, qui présente une forme sensiblement complémentaire de celle dudit os, en ce que les centres des sections externes des sièges épiphysaires sont alignés entre eux et sont sensiblement contenus dans le deuxième plan (P2), et en ce que, désignant par (P3) un troisième plan perpendiculaire aux deux premiers (P1,

P2), l'un au moins des deux orifices et sièges épiphysaires proximaux (34, 36 ; 74, 76) est orienté de telle façon que la projection orthogonale de son axe (X1,

X2 ; Y1, Y2) sur le troisième plan (P3) forme un angle (131, ss2) avec la trace du deuxième plan (P2) sur ce même troisième plan (P3).

2. Plaque suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie diaphysaire rectiligne est prolongée par une partie distale galbée (18 ; 58) présentant une double courbure, d'une part à concavité (18a ; 58a) dirigée vers l'arrière, et d'autre part à concavité (18b ; 58b) dirigée vers l'extérieur.

3. Plaque suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie épiphysaire (14 ; 54) a un profil en S, vue dans un plan parallèle au deuxième plan (P2), avec une surface interne convexe dans une zone distale (20 ; 60), proche de la partie diaphysaire, et concave dans une zone proximale (22 ; 62).

4. Plaque suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que deux (34, 38 ; 74, 78) des orifices et sièges pour les vis épiphysaires sont disposés respectivement au voisinage des extrémités de la partie épiphysaire de la plaque.

5. Plaque suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le troisième siège épiphysaire (36) est situé sensiblement à égale distance des deux autres (34, 38).

6. Plaque selon la revendication 4, caractérisée en ce que le troisième siège épiphysaire (76) est plus proche du siège proximal (74) que du siège distal (78).

7. Plaque suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la surface externe (24 ; 64) de sa partie épiphysaire est sensiblement lisse et dépourvue de saillie ou sabot.

8. Plaque fémorale supérieure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, désignant par al, a2, a3 les angles formés par les projections orthogonales respectives des axes (X1, X2,

X3) des trois orifices et sièges épiphysaires sur le deuxième plan (P2), avec la trace du troisième plan (P3), et par B1, 132, 133 les angles formés par les projections orthogonales respectives desdits axes sur le troisième plan (P3), avec la trace du deuxième plan (P2), les orientations des axes (X1, X2, X3) des orifices et sièges épiphysaires sont telles que

al = 00 + 50

a2 = 270 + 50 vers l'intérieur et vers le

haut

a3 = 360 + 50 vers l'intérieur et vers le

haut

131 = 100 + 30 vers l'intérieur et vers

l'avant

132 = 0 + 20

133 = 00 + 20.

9. Plaque fémorale inférieure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, désignant par al, a2, a3 les angles formés par les projections orthogonales respectives des axes (Y1, Y2,

Y3) des trois orifices et sièges épiphysaires sur le deuxième plan (P2), avec la trace du troisième plan (P3), et par ssl, 132, 133 les angles formés par les projections orthogonales respectives desdits axes sur le troisième plan (P3), avec la trace du deuxième plan (P2), les orientations desdits axes (Y1, Y2, Y3) sont telles que

al = 100 + 50 vers l'intérieur et vers le

bas

a2 = 100 + 50 vers l'intérieur et vers le

bas

a3 = 300 + 50 vers l'intérieur et vers le

bas

B1 = 70 + 20 vers l'intérieur et vers

l'arrière

132 = 70 + 20 vers l'intérieur et vers

l'arrière

133 = oO + 20.

10. Plaque fémorale inférieure suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 6, 7, 9, caractérisée en ce que la partie épiphysaire (54) de la plaque est orientée suivant un plan (P4) incliné vers l'arrière d'un angle compris entre 0 et 40 et de préférence voisin de 1,20 par rapport au plan (P2), autour d'un axe (Z) contenu dans le plan (P3) et situé dans la zone proximale de la partie diaphysaire de la plaque.

11. Jeu de plaques d'ostéosynthèse fémorale, comprenant des plaques supérieures ou inférieures, droites ou gauches, de longueurs différentes, comportant les caractéristiques de l'une quelconque des revendications précédentes.