CH657518A5

CH657518A5 - IMPLANTABLE BONE PLATE.

Info

Publication number: CH657518A5
Application number: CH369383A
Authority: CH
Inventors: Jerry Lee Lower
Original assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1982-08-17
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1986-09-15
Also published as: FR2531855A1; CA1204035A; DE3329287A1; GB2125295B; GB8317131D0; DE3329287C2; GB2125295A

Description

La présente invention se rapporte d'une façon générale à des plaques à os pour la fixation interne de fractures. The present invention relates generally to bone plates for the internal fixation of fractures.

On connaît dans le domaine de la fixation des fractures osseuses une grande diversité de plaques internes à os. Des plaques à os sont généralement fixées sur l'os au moyen d'un type approprié de vis à os. La surface de la plaque qui s'appuie contre l'os est généralement plane ou légèrement incurvée. On connaît dans l'art antérieur différents types de fentes ou trous de vis. Certains types de trous sont agencés pour appliquer une pression pour maintenir les parties osseuses en contact étroit. Une telle plaque est décrite dans le brevet US N° Re. 28 841. En outre, des plaques à os peuvent intervenir dans un large assortiment de longueurs et comporter un nombre variable de trous de vis. A wide variety of internal bone plates are known in the field of bone fracture fixation. Bone plates are usually attached to the bone using an appropriate type of bone screw. The surface of the plate that rests against the bone is generally flat or slightly curved. Various types of slots or screw holes are known in the prior art. Certain types of holes are arranged to apply pressure to keep the bone parts in close contact. Such a plate is described in US Patent No. Re. 28,841. In addition, bone plates can be used in a wide variety of lengths and have a variable number of screw holes.

Bien que les modèles disponibles de plaques à os puissent varier en épaisseur, qui est la dimension parallèle à l'axe central des trous de vis, elles ont généralement une section droite plate puisque la largeur de la plaque est bien supérieure à l'épaisseur. Dans de nombreux cas, ce profil de section droite plat ou rectangulaire possède une légère courbure de manière à mieux s'adapter à la surface osseuse. Although the available models of bone plates can vary in thickness, which is the dimension parallel to the central axis of the screw holes, they generally have a flat cross section since the width of the plate is much greater than the thickness. In many cases, this flat or rectangular cross-section profile has a slight curvature so as to better adapt to the bone surface.

De nombreuses plaques sont réalisées sous forme de plaques droites allongées. D'autres sont fabriquées avec un contour pré-formé pour s'adapter à certaines zones osseuses. Egalement, des plaques peuvent comporter plus d'une partie allongée, par exemple une plaque ayant une forme de Y. En outre, certaines plaques sont fabriquées à partir d'une matière première rectiligne de manière qu'elles puissent être cintrées ou profilées de façon à épouser un certain contour ou courbure en vue d'une adaptation à un impératif individuel spécifique. Ce profilage doit évidemment être réalisé avec un soin extrême du fait qu'une flexion des plaques peut les affaiblir et augmenter le risque de rupture. Cette opération est habituellement réalisée au moyen d'une presse à plier ou bien d'un fer à plier. On doit prendre soin en cours de profilage à éviter une torsion ou une flexion d'une plaque dans un trou. La plaque ne doit également pas être pliêe à angle droit ou en sens inverse, c'est-à-dire en étant pliée dans une direction puis à nouveau pliée vers l'arrière. Many plates are produced in the form of elongated straight plates. Others are made with a pre-formed contour to adapt to certain bone areas. Also, plates may have more than one elongated portion, for example a plate having a Y shape. In addition, some plates are made from a straight raw material so that they can be bent or shaped so to conform to a certain contour or curvature in order to adapt to a specific individual requirement. This profiling must obviously be carried out with extreme care of the fact that a bending of the plates can weaken them and increase the risk of rupture. This operation is usually carried out using a folding press or a folding iron. Care should be taken during profiling to avoid twisting or bending of a plate in a hole. The plate should also not be folded at right angles or in the opposite direction, i.e. by being folded in one direction and then folded back again.

La zone de rupture des plaques à os de types connus a tendance à se produire dans l'un des trous puisque la section droite qui est réduite en ces endroits a une influence sur la résistance à la traction de la plaque. Les trous de vis des plaques à os de conceptions connues sont positionnées à l'intérieur du corps principal de la plaque à os. En conséquence, les trous de vis agissent comme des parties de concentration de contraintes qui affaiblissent la plaque. The rupture zone of bone plates of known types tends to occur in one of the holes since the cross section which is reduced in these places has an influence on the tensile strength of the plate. The screw holes of bone plates of known designs are positioned inside the main body of the bone plate. As a result, the screw holes act as stress concentrating parts which weaken the plate.

Un paramètre important est également constitué par la contrainte de flexion d'une plaque à os. En outre, comme décrit dans le brevet US No. 4 219 015, la plaque à os doit de préférence avoir une résistance à la flexion qui est adaptée à celle de l'os à fixer. Si la plaque est très flexible, la zone de la fracture n'est alors pas suffisamment stabilisée et une résorption de l'os dans l'intervalle de fracture résulte de ce mouvement. D'autre part, si la plaque est très rigide, elle absorbe toutes les forces de sollicitations. La fonction d'absorption de charge par l'os est alors supprimée et cela peut conduire à un affaiblissement général de l'os. Il existe entre les deux extrêmes une An important parameter is also constituted by the bending stress of a bone plate. In addition, as described in US Patent No. 4,219,015, the bone plate should preferably have a flexural strength which is matched to that of the bone to be fixed. If the plate is very flexible, the fracture area is not sufficiently stabilized and resorption of the bone in the fracture interval results from this movement. On the other hand, if the plate is very rigid, it absorbs all the stressing forces. The load absorbing function by the bone is then suppressed and this can lead to a general weakening of the bone. Between the two extremes there is a

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rigidité optimale qui est fonction du profil de la plaque et de l'élasticité spécifique de la matière. optimal rigidity which is a function of the profile of the plate and the specific elasticity of the material.

Des fractures de l'acétabulum et de la zone pelvienne ne sont souvent pas uniformes du fait que les dimensions et les formes de ces os varient sensiblement d'un patient à un autre et, en conséquence, il est particulièrement difficile d'adapter une plaque au contour de ces os de profil variable. Fractures of the acetabulum and the pelvic area are often not uniform since the dimensions and shapes of these bones vary significantly from one patient to another and, as a result, it is particularly difficult to fit a plate around these bones of variable profile.

Une plaque de ce genre connue à l'heure actuelle et utilisée pour une fixation de fracture de la zone de l'acétabulum est la plaque Sherman. Une plaque du type.Sherman est vendue par la «Zimmer, INC.» Sous les numéros de produits 125-01/14, et elle est représentée sur les figures 1A et 1B. La plaque Sherman est relativement mince. Elle peut être fabriquée avec différentes courbures préformées sur sa longueur ou bien elle peut être fabriquée sur une plaque droite. La plaque droite peut être profilée de manière à épouser la forme de l'acétabulum ou du pelvis, comme décrit ci-dessus, à l'aide d'une presse à plier. Dans l'un ou l'autre cas, on doit prendre un soin particulier avec cette plaque mince pour qu'il ne se produise pas une rupture en cours de flexion. One such plate known at present and used for fixation of a fracture of the acetabulum area is the Sherman plate. A type.Sherman plate is sold by "Zimmer, INC." Under product numbers 125-01 / 14, and it is shown in Figures 1A and 1B. The Sherman plate is relatively thin. It can be made with different preformed curvatures along its length or it can be made on a straight plate. The straight plate can be shaped so as to follow the shape of the acetabulum or pelvis, as described above, using a folding press. In either case, special care should be taken with this thin plate so that it does not rupture during bending.

Une autre palque de type connu a été représentée sur les figures 2A et 2B. Cette plaque est appelée une petite plaque fragmentaire et elle est vendue par «Zimmer» sous le numéro de produit 2456-00-07. Cette plaque est généralement utilisée pour des fractures multiples de petits os. Comme le montre la figure 2B, la plaque est légèrement concave et elle a une section droite relativement mince. Another layer of known type has been shown in FIGS. 2A and 2B. This plate is called a small fragmentary plate and is sold by "Zimmer" under product number 2456-00-07. This plate is generally used for multiple fractures of small bones. As shown in Figure 2B, the plate is slightly concave and has a relatively thin cross section.

Une autre plaque, qui est d'une forme semblable à la petite plaque fragmentaire, est la plaque en serpentin vendue par «London Splint Co.». Cette plaque est représentée à la page 243 d'un article qui est paru dans le document «INJURY», volume 2, N° 3, pages 235-246, janvier 1971. De même que la petite plaque fragmentaire, la plaque en serpentin est une plaque large dans laquelle des trous de vis sont placés dans des positions alternées. Cette plaque a également une section droite relativement mince qui est légèrement concave. La plaque en serpentin est une plaque robuste qui convient pour la fixation de fractures de gros os, comme le fémur. Elle constitue également une plaque rigide et elle ne convient généralement pas pour un moulage ou un profilage en adaptation à un certain contour osseux. Another plate, which is similar in shape to the small fragmentary plate, is the serpentine plate sold by "London Splint Co.". This plate is represented on page 243 of an article which appeared in the document "INJURY", volume 2, N ° 3, pages 235-246, January 1971. Like the small fragmentary plate, the serpentine plate is a wide plate in which screw holes are placed in alternate positions. This plate also has a relatively thin cross section which is slightly concave. The serpentine plate is a sturdy plate suitable for fixing fractures of large bones, such as the femur. It also constitutes a rigid plate and it is generally not suitable for molding or profiling in adaptation to a certain bone contour.

La majorité des plaques connues possèdent une section droite essentiellement rectangulaire dans laquelle une des deux surfaces longitudinales larges forme la surface d'appui destinée à s'appliquer contre l'os. Ces plaques comportent une surface longitudinale qui est soit plane, soit pourvue d'une légère concavité, de façon à permettre une adaptation au profil de la surface extérieure de l'os. The majority of known plates have a substantially rectangular cross section in which one of the two wide longitudinal surfaces forms the bearing surface intended to be applied against the bone. These plates have a longitudinal surface which is either flat or provided with a slight concavity, so as to allow adaptation to the profile of the external surface of the bone.

L'invention a pour but principal de créer une plaque à os qui puisse être aisément pliée ou profilée tout en réduisant au minimum l'affaiblissement de la résistance de cette plaque. The main object of the invention is to create a bone plate which can be easily folded or shaped while minimizing the weakening of the resistance of this plate.

L'invention a également pour but de créer une plaque à os possédant une section droite qui permette de plier ou de tordre aisément la plaque en vue de l'adapter à un contour irrégulier. The invention also aims to create a bone plate having a cross section which makes it possible to easily fold or twist the plate in order to adapt it to an irregular contour.

L'invention a en outre pour but de créer une plaque à os qui présente des concentrations de contraintes minimales ou réduites. The invention further aims to create a bone plate which has concentrations of minimal or reduced stresses.

L'invention a également pour but de créer une plaque à os qui puisse être commodément adaptée pour être utilisée pour des fractures de l'acétabulum ou du pelvis. The invention also aims to create a bone plate which can be conveniently adapted to be used for fractures of the acetabulum or the pelvis.

La présente invention permet d'atteindre tous les objectifs précités. Elle a pour objet une plaque à os implantable, comprenant, en une pièce, une tige massive et une série de pattes s'étendant en saillie latéralement de ladite tige, chacune de ces pattes présentant une ouverture destinée à recevoir une vis d'os, et ces pattes ayant une épaisseur inférieure à celle de la tige. The present invention achieves all of the above objectives. It relates to an implantable bone plate, comprising, in one piece, a solid rod and a series of legs projecting laterally from said rod, each of these legs having an opening intended to receive a bone screw, and these legs having a thickness less than that of the rod.

Les tiges peuvent avoir des longueurs variables et comporter des nombres variables de pattes de retenue de vis, bien qu'il soit essentiel qu'il existe au moins deux parties en forme de patte. Les trous de vis peuvent être constitués par tout type approprié de trou destiné à retenir une vis à os. Par exemple, on peut avoir affaire à un type de trou de vis qui est conçu pour produire une compression de fragments osseux. La plaque à os peut être formée de tout matériau implantable approprié. Comme exemples de matériaux appropriés, on peut citer le titane, l'acier inoxydable ou l'alliage cobalt - chrome, mais il va de soi que les matériaux utilisables ne sont pas limités à ces exemples. The rods can have varying lengths and have varying numbers of screw retaining lugs, although it is essential that there are at least two lug-shaped parts. The screw holes can consist of any suitable type of hole intended to hold a bone screw. For example, one may be dealing with a type of screw hole which is designed to produce compression of bone fragments. The bone plate can be formed from any suitable implantable material. Examples of suitable materials that may be mentioned include titanium, stainless steel or the cobalt-chromium alloy, but it goes without saying that the materials that can be used are not limited to these examples.

5 Les pattes de retenue de vis peuvent être positionnées par paires mutuellement opposées, ou bien elles peuvent alterner d'un côté à l'autre, ou bien elles peuvent être toutes placées d'un côté de la tige. On peut adopter d'autres agencements appropriés des pattes en saillie. The screw retaining tabs can be positioned in mutually opposite pairs, or they can alternate from side to side, or they can all be placed on one side of the rod. Other suitable arrangements of the projecting legs can be adopted.

io La plaque à os peut être fabriquée avec des longueurs et des incurvations prédéterminées en vue d'une adaptation à des axes et contours spécifiques ou bien la plaque à os peut être livrée sous la forme d'une barre rectiligne qui peut être découpée à la longueur • désirée et profilée à un contour approprié, si nécessaire. 15 Comme mentionné ci-dessus, les zones de la tige allongée qui sont comprises entre les pattes sont appelées des segments de tige. Les segments de tige compris entre les pattes ont une résistance à la flexion plus faible que la partie de la tige de laquelle fait saillie la partie en forme de patte. La réduction au minimum de la concentra-2o tion des contraintes entre les pattes fait en sorte que la majeure partie de la flexion se produise le long du segment de tige. En conséquence, le risque de rupture est réduit avec la conception de plaque selon l'invention du fait qu'une flexion se produit dans le segment de tige qui ne comprend pas un trou de vis. Cet agencement structural 25 se distingue des plaques à os disponibles à l'heure actuelle, dans lesquelles une rupture se produit typiquement dans les trous de vis, du fait que la section droite de la plaque et, par conséquent, sa résistance sont diminuées dans cette zone. io The bone plate can be manufactured with predetermined lengths and curvatures for adaptation to specific axes and contours or the bone plate can be delivered in the form of a straight bar which can be cut to size. • desired length and contoured to an appropriate contour, if necessary. As mentioned above, the areas of the elongated rod which lie between the legs are called rod segments. The rod segments between the legs have a lower flexural strength than the part of the rod from which the leg-shaped part projects. Minimizing the concentra-2o tion of stresses between the legs ensures that most of the bending occurs along the stem segment. Consequently, the risk of breakage is reduced with the plate design according to the invention because bending occurs in the rod segment which does not include a screw hole. This structural arrangement 25 differs from bone plates currently available, in which a rupture typically occurs in the screw holes, in that the cross section of the plate and, therefore, its resistance are reduced in this zoned.

Pendant le profilage, une contrainte maximale de flexion se 30 produit sur la surface de la tige. De façon idéale, la tige devrait avoir une section droite circulaire, puisqu'une tige circulaire a une section dans laquelle la surface extérieure de la tige est approximativement située à égale distance de l'axe central de la tige allongée. En conséquence, la tige peut être plus aisément cintrée ou tordue dans une 35 direction quelconque tout en réduisant au minimum l'affaiblissement de la tige. Cependant, du fait qu'il est nécessaire d'établir un contact mieux approprié avec une surface osseuse, cet idéal peut être modifié de telle sorte que la forme circulaire soit combinée avec une partie inférieure aplatie située dans le même plan que la partie infé-40 rieure des pattes. Cette partie inférieure aplatie est la surface qui s'appuie contre l'os. Cette forme circulaire modifiée permet d'obtenir des contraintes de flexion sensiblement équivalentes dans n'importe quelle direction de fléchissement unitaire. En conséquence, les contraintes de flexion imposées sont réduites au minimum dans 45 toutes les directions pour donner à la tige un profil irrégulier. II est à noter que d'autres formes de section droite ont été utilisées dans l'art antérieur mais qu'elles ne se rapprochent pas de l'idéal consistant à obtenir des contraintes de flexion sensiblement équivalentes dans n'importe quelle direction de fléchissement de l'ensemble. During profiling, maximum bending stress occurs on the surface of the rod. Ideally, the stem should have a circular cross section, since a circular stem has a section in which the outer surface of the stem is approximately equidistant from the central axis of the elongated stem. As a result, the rod can be more easily bent or twisted in any direction while minimizing the weakening of the rod. However, since it is necessary to establish a more suitable contact with a bone surface, this ideal can be modified so that the circular shape is combined with a flattened lower part situated in the same plane as the lower part. 40 upper leg. This flattened lower part is the surface that leans against the bone. This modified circular shape makes it possible to obtain substantially equivalent bending stresses in any direction of unit deflection. As a result, the imposed bending stresses are minimized in all directions to give the rod an irregular profile. It should be noted that other forms of cross section have been used in the prior art but that they do not come close to the ideal of obtaining substantially equivalent bending stresses in any direction of deflection of all.

s» Les buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. s "The objects and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description and the appended figures, given by way of illustration but not limitation.

La figure 1A est une vue en plan d'une plaque du type Sherman qui est une plaque à os de l'art antérieur. Figure 1A is a plan view of a Sherman type plate which is a bone plate of the prior art.

55 La figure 1B est une vue en bout de la plaque de type Sherman de la figure 1 A. Figure 1B is an end view of the Sherman-type plate of Figure 1A.

La figure 2A est une vue en plan d'une petite plaque fragmentaire qui est une plaque à os de type connu. Figure 2A is a plan view of a small fragmentary plate which is a bone plate of known type.

La figure 2B est une vue en bout de la petite plaque fragmentaire 60 de la figure 2A. Figure 2B is an end view of the small fragmentary plate 60 of Figure 2A.

La figure 3 est une vue en perspective d'un mode particulier de réalisation de la plaque à os conforme à la présente invention. Figure 3 is a perspective view of a particular embodiment of the bone plate according to the present invention.

La figure 4A est une vue de dessus de la plaque à os de la figure 3. Figure 4A is a top view of the bone plate of Figure 3.

65 La figure 4B est une vue en bout de la plaque à os de la figure 4A. Figure 4B is an end view of the bone plate of Figure 4A.

La figure 5A est une vue en coupe à l'échelle agrandie de la plaque à os de la figure 4A, faite suivant la ligne 5-5. Figure 5A is an enlarged sectional view of the bone plate of Figure 4A taken along line 5-5.

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La figure 5B est une autre vue en coupe de la plaque à os de la figure 4A, faite suivant la ligne 5-5. Figure 5B is another sectional view of the bone plate of Figure 4A taken along line 5-5.

La figure 5C est une autre vue en coupe de la plaque à os de la figure 4A, faite suivant la ligne 5-5. Figure 5C is another sectional view of the bone plate of Figure 4A taken along line 5-5.

La figure 5D est une autre vue en coupe de la plaque à os de la figure 4A, faite suivant la ligne 5-5. Figure 5D is another sectional view of the bone plate of Figure 4A taken along line 5-5.

La figure 6 est une vue en coupe à échelle agrandie de la plaque à os de la figure 4A, faite suivant la ligne 6-6, la section droite du segment de tige pouvant être conforme à ce qui a été représenté sur les figures 5A, 5B ou 5D. FIG. 6 is a sectional view on an enlarged scale of the bone plate of FIG. 4A, taken along line 6-6, the cross section of the rod segment possibly conforming to what has been shown in FIGS. 5A, 5B or 5D.

La figure 7 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la plaque à os conforme à l'invention. Figure 7 is a perspective view of another embodiment of the bone plate according to the invention.

La figure 8 est une vue en perspective d'une variante de la plaque à os conforme à l'invention. Figure 8 is a perspective view of a variant of the bone plate according to the invention.

La figure 9 montre la structure d'os pelvien d'un être humain et elle met en outre en évidence un certain nombre de plaques à os conformes à la présente invention et qui ont été fixées sur l'os transversalement à différents sites de fractures. Figure 9 shows the pelvic bone structure of a human being and further highlights a number of bone plates according to the present invention which have been fixed to the bone transversely at different fracture sites.

Les figures 3 à 8 montrent une plaque à os implantable conforme à l'invention. En considérant maintenant les figures 3 à 6 qui représentent un mode particulier de réalisation de la présente invention, on voit que la plaque à os 1 comprend une tige massive allongée 2 constituant le corps principal et plusieurs zones intégrales 30 de retenue de vis qui sont fixées sur la tige 2 et font saillie de celle-ci. Les zones de retenue de vis 30 comprennent une partie en forme de patte en saillie 3 et une ouverture, ou trou approprié, de retenue de vis 5 qui est ménagée dans la patte 3. Les pattes 3 sont espacées l'une de l'autre sur la longueur de la tige 2 de manière à définir entre elles des segments ininterrompus de tige 4. Ces segments de tige 4 ont de préférence une section droite constante sur leurs longueurs, comme indiqué sur les figures 4A, 7 et 8. Les pattes 3 sont de préférence espacées de distances égales l'une de l'autre. La tige 2 ou le corps principal est continu et ne comprend aucun trou de vis à os. Figures 3 to 8 show an implantable bone plate according to the invention. Now considering FIGS. 3 to 6 which represent a particular embodiment of the present invention, it can be seen that the bone plate 1 comprises an elongated solid rod 2 constituting the main body and several integral screw retention zones 30 which are fixed on rod 2 and protrude therefrom. The screw retaining areas 30 include a protruding tab-shaped portion 3 and a suitable screw retaining opening, or hole 5, which is formed in the tab 3. The tabs 3 are spaced from each other along the length of the rod 2 so as to define between them uninterrupted rod segments 4. These rod segments 4 preferably have a constant cross section over their lengths, as indicated in FIGS. 4A, 7 and 8. The legs 3 are preferably spaced at equal distances from each other. The rod 2 or the main body is continuous and does not include any bone screw hole.

On a donné sur la figure 6 une vue en coupe de la tige 2 qui est liée intégralement à une zone de retenue de vis 30. La partie de tige 2 comporte la patte amincie et essentiellement plate 3 qui est placée en saillie. La surface inférieure 7 des pattes 3 est essentiellement plane et elle est située essentiellement dans le même plan que la surface inférieure 6 de la tige 2. Les pattes 3 rejoignent graduellement la partie de tige 2 de façon à réduire au minimum les jonctions de concentration de contraintes entre les pattes 3 et la tige 2. FIG. 6 has been given a sectional view of the rod 2 which is integrally linked to a screw retaining zone 30. The rod part 2 comprises the thinned and essentially flat tab 3 which is projecting. The lower surface 7 of the legs 3 is essentially planar and it is situated essentially in the same plane as the lower surface 6 of the rod 2. The legs 3 gradually join the rod part 2 so as to minimize the concentration junctions of stresses between the legs 3 and the rod 2.

Dans la plaque à os 1 des figures 3 à 6, les pattes 3 sont alternativement espacées sur des côtés opposés sur la longueur de la tige. Cette plaque 1 comprend cinq pattes 3 positionnées de façon alternée. Il est évident que les plaques peuvent être fabriquées à différentes longueurs avec un nombre variable de pattes. In the bone plate 1 of Figures 3 to 6, the legs 3 are alternately spaced on opposite sides along the length of the rod. This plate 1 comprises five legs 3 positioned alternately. It is obvious that the plates can be produced at different lengths with a variable number of legs.

Les figures 7 et 8 représentent d'autres modes de réalisation de l'invention. La figure 7 représente une plaque à os 1 dans laquelle les pattes 3 sont toutes alignées sur le même côté de la plaque 1. Cela correspond à un positionnement parallèle des pattes. A la fois avec le positionnement alterné des pattes (figure 1) et avec le positionnement parallèle (figure 7), il faut prévoir au moins deux pattes 3, bien qu'il soit préférable d'utiliser plus de deux pattes 3. Il est clair que des combinaisons d'un positionnement parallèle et d'un positionnement alterné des pattes dans la même plaque à os rentrent dans le cadre de l'invention. Figures 7 and 8 show other embodiments of the invention. FIG. 7 represents a bone plate 1 in which the legs 3 are all aligned on the same side of the plate 1. This corresponds to a parallel positioning of the legs. Both with the alternate positioning of the legs (Figure 1) and with the parallel positioning (Figure 7), it is necessary to provide at least two legs 3, although it is preferable to use more than two legs 3. It is clear that combinations of parallel positioning and alternating positioning of the legs in the same bone plate fall within the scope of the invention.

La figure 8 représente une plaque à os 1 dans laquelle les pattes 3 sont positionnées par paires, une moitié de chaque paire étant placée d'un côté de la tige 2 et l'autre motié de chaque paire étant placée directement à l'opposé sur l'autre côté de la tige 2 par rapport à sa moitié correspondante. Cet agencement est appelé un positionnement opposé. Au moins deux paires de pattes sont nécessaires avec un positionnement opposé. FIG. 8 represents a bone plate 1 in which the legs 3 are positioned in pairs, one half of each pair being placed on one side of the rod 2 and the other half of each pair being placed directly opposite on the other side of the rod 2 relative to its corresponding half. This arrangement is called an opposite positioning. At least two pairs of legs are required with opposite positioning.

Il est souvent préférable de prévoir au moins quatre zones de retenue de vis 30 ou plus pour empêcher la génération d'un couple susceptible de produire une séparation de la fracture. Il existe des cas où une seule vis placée de chaque côté de la fracture serait incapable d'empêcher un mouvement de rotation de la tige et, en conséquence, la fracture pourrait se séparer si on utilisait moins de quatre vis pour fixer la plaque. Il est également tout à fait évident pour les spécialistes en la matière qu'il existe des configurations possibles de fractures où seulement deux vis, à savoir une vis de chaque côté de la fracture, seraient nécessaires pour empêcher une séparation de cette fracture. It is often preferable to provide at least four or more screw retention zones 30 to prevent the generation of a torque capable of producing separation from the fracture. There are cases where a single screw placed on each side of the fracture would be unable to prevent rotational movement of the rod and, as a result, the fracture could separate if fewer than four screws were used to secure the plate. It is also quite obvious to those skilled in the art that there are possible configurations of fractures where only two screws, i.e. one screw on each side of the fracture, would be required to prevent separation of this fracture.

La plaque peut avoir une longueur prédéterminée et comporter un nombre prédéterminé de pattes, ou bien elle peut être découpée à la longueur désirée à l'aide d'un outil approprié de découpage de tige. The plate can have a predetermined length and have a predetermined number of legs, or it can be cut to the desired length using an appropriate rod cutting tool.

Les plaques 1 peuvent être fabriquées avec des contours préfor-més ou bien elles peuvent être fabriquées à partir d'une barre droite. Les plaques 1 peuvent être profilées ou pliées dans n'importe quelle direction en vue de s'adapter à un contour irrégulier à l'aide d'un instrument approprié de flexion. Par exemple, on peut utiliser un outil approprié pour agripper ou exercer une force appropriée autour de la tige. La flexion peut être exercée si nécessaire sur la longueur de la tige en vue d'obtenir le contour désiré. On doit veiller à ne pas inverser la flexion de la tige ou bien à ne pas plier la tige suivant des angles aigus. Les segments de tige 4 compris entre les pattes The plates 1 can be made with preformed contours or they can be made from a straight bar. The plates 1 can be profiled or folded in any direction in order to adapt to an irregular contour using an appropriate bending instrument. For example, a suitable tool can be used to grip or exert an appropriate force around the rod. Flexion can be exerted if necessary along the length of the rod in order to obtain the desired contour. Care must be taken not to reverse the bending of the rod or to not bend the rod at acute angles. The rod segments 4 included between the legs

3 ont une plus faible résistance à la flexion que la partie de la plaque 1 comportant des pattes en saillie et, en conséquence, la flexion se produit dans le segment de tige 4. 3 have a lower resistance to bending than the part of the plate 1 comprising projecting lugs and, consequently, bending occurs in the rod segment 4.

Comme mentionné précédemment, la zone de rupture d'autres types connus de plaques se produit usuellement dans un des trous de vis, puisque la résistance de la plaque est généralement réduite en ces endroits. Lors du profilage de ces autres types connus de plaques, on doit veiller à ne pas plier la plaque dans un trou de vis du fait que cela augmenterait le risque de rupture. Cependant, avec la plaque 1 conforme à la présente invention, une flexion se produit dans le segment de tige 4. Il est à noter que, avec la plaque 1 conforme à l'invention, si une rupture se produisait dans un trou 5 ou dans une patte 3, la continuité de la tige 2 ne serait pas perdue puisque les trous 5 ne sont pas situés dans le corps principal de la partie-tige 2 de la plaque 1. Les plaques 1 conformes à l'invention permettent une flexion ou une torsion de la tige 2 tout en réduisant au minimum la résistance de la tige. Egalement, des contraintes maximales de flexion se produisent dans la surface qui présente des concentrations de contraintes minimales ou réduites. As mentioned previously, the rupture zone of other known types of plates usually occurs in one of the screw holes, since the resistance of the plate is generally reduced in these places. When profiling these other known types of plates, care should be taken not to bend the plate in a screw hole as this would increase the risk of breakage. However, with the plate 1 according to the present invention, a bending occurs in the rod segment 4. It should be noted that, with the plate 1 according to the invention, if a rupture occurs in a hole 5 or in a tab 3, the continuity of the rod 2 would not be lost since the holes 5 are not located in the main body of the rod part 2 of the plate 1. The plates 1 according to the invention allow bending or twist rod 2 while minimizing rod resistance. Also, maximum bending stresses occur in the surface which has minimal or reduced stress concentrations.

La plupart des autres types connus de plaques utilisent une section droite essentiellement rectangulaire ou une section droite plane, relativement mince et légèrement incurvée. De façon idéale, la section droite de la tige 2 de la plaque conforme à l'invention doit être circulaire. Une section droite circulaire comporte une surface extérieure qui est plus rapprochée de l'axe longitudinal central par comparaison à toute autre plaque. On a comparé dans la suite la résistance à la flexion d'une section circulaire avec celle d'une section rectangulaire par une analyse du module de section. Le module de Most of the other known types of plates use an essentially rectangular cross section or a flat, relatively thin and slightly curved cross section. Ideally, the cross section of the rod 2 of the plate according to the invention should be circular. A circular cross section has an outer surface which is closer to the central longitudinal axis compared to any other plate. The bending strength of a circular section was compared with that of a rectangular section in the following by an analysis of the section module. The module

• „ • • , • (HD3) section correspondant a une section droite circulaire est ^ , • „• •, • (HD3) section corresponding to a circular cross section is ^,

où: or:

D désigne le diamètre de la tige 2, exprimé en millimètres. Le module de section de la section droite rectangulaire est D denotes the diameter of the rod 2, expressed in millimeters. The section module of the rectangular cross section is

6 6

où: or:

B désigne la largeur de base, et B denotes the base width, and

H la hauteur (épaisseur), exprimées en millimètres. H the height (thickness), expressed in millimeters.

A la différence d'une section droite circulaire, l'axe suivant lequel le module de section est considéré dans une section rectangulaire est important. Par exemple, une plaque ayant une section droite de 4,5 x 2 mm a un module de section de 3 mm3 par rapport à l'axe long, et un module de 6,8 mm3 par rapport à Taxe court. Une tige de Unlike a circular cross section, the axis along which the section module is considered in a rectangular section is important. For example, a plate having a cross section of 4.5 x 2 mm has a section module of 3 mm3 relative to the long axis, and a module of 6.8 mm3 relative to the short tax. A rod of

4 mm de diamètre a un module de section de 6,3 mm3. La surface de section droite d'une plaque rectangulaire de 4,5 x 2 mm est de 4 mm in diameter has a section module of 6.3 mm3. The cross-sectional area of a 4.5 x 2 mm rectangular plate is

9 mm2 tandis que la surface de section droite d'une tige de 4 mm de diamètre est de 12,56 mm2. La surface de section droite est directement proportionnelle à la charge de traction en supposant ces matériaux identiques et en négligeant des éléments d'augmentation de contrainte, et également la matière enlevée des trous. 9 mm2 while the cross-sectional area of a rod 4 mm in diameter is 12.56 mm2. The cross-sectional area is directly proportional to the tensile load by assuming these materials to be identical and neglecting elements for increasing stress, and also the material removed from the holes.

5 5

10 10

1S 1S

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

657 518 657,518

Une comparaison exacte entre la résistance d'une section rectangulaire et celle d'une section circulaire est compliquée par des facteurs de concentration de contraintes, par des différences entre les matériaux utilisés ainsi que par des différences entre les procédés de pliage des plaques. La conception de la tige et de la plaque est affectée par des problèmes posés par des éléments d'augmentation de contrainte résultant de rayures de la surface de la plaque en cours de fabrication, d'expédition et de flexion. La contrainte s'exerçant dans un trou de vis ménagé dans une plaque plane est multipliée par un facteur de concentration Kt^ 1,9. Cela est expliqué de façon plus détaillée dans le document «Stress Concentration Factors» de R.E. Peterson. La conception de tige conforme à la présente invention n'est pas affectée par ce problème supplémentaire de concentration de contraintes du fait que le trou est placé à l'extérieur de la zone sollicitée par des contraintes. Du fait qu'on réduit au minimum les éléments d'augmentation de contrainte, il est possible de comparer la tige 2 conforme à la présente invention à une plaque de plus grande résistance du type comportant des trous dans le corps principal. An exact comparison between the resistance of a rectangular section and that of a circular section is complicated by stress concentration factors, by differences between the materials used as well as by differences between the methods of bending the plates. The design of the rod and the plate is affected by problems posed by elements of increased stress resulting from scratches on the surface of the plate during manufacture, shipping and bending. The stress exerted in a screw hole formed in a flat plate is multiplied by a concentration factor Kt ^ 1.9. This is explained in more detail in the document “Stress Concentration Factors” by R.E. Peterson. The rod design according to the present invention is not affected by this additional problem of stress concentration since the hole is placed outside the zone stressed by stresses. Because the elements for increasing stress are reduced to a minimum, it is possible to compare the rod 2 in accordance with the present invention with a plate of greater resistance of the type comprising holes in the main body.

La section droite circulaire représentée sur la figure 5B correspond à un cas idéal. D'autres sections droites où la surface extérieure de la tige 2 est relativement rapprochée de l'axe longitudinal central, par exemple un carré, ou un hexagone, ou un cercle, où la partie extrême d'une extrémité du cercle est aplatie, donnent des résultats semblables à la section droite circulaire. Un facteur déterminant ayant une influence sur la configuration de section droite est le processus de fabrication. On doit optimiser les avantages de fabrication et de conception de la tige. L'avantage résultant de l'utilisation d'une section de tige dans laquelle la surface extérieure de la tige est située à des distances approximativement égales de l'axe central de la tige allongée consiste en ce que la tige peut être plus aisément pliée ou tordue dans n'importe quelle direction sans qu'il en résulte une diminution de la résistance de la tige. Au contraire, avec une plaque rectangulaire mince, la tige est infléchie plus aisément dans la partie plus mince que transversalement à la dimension plus large, et en conséquence son aptitude de profilage est plus limitée. The circular cross section shown in Figure 5B corresponds to an ideal case. Other straight sections where the outer surface of the rod 2 is relatively close to the central longitudinal axis, for example a square, or a hexagon, or a circle, where the end part of one end of the circle is flattened, give results similar to the circular cross section. A determining factor influencing the cross-sectional configuration is the manufacturing process. The manufacturing and design advantages of the rod must be optimized. The advantage resulting from the use of a rod section in which the external surface of the rod is located at approximately equal distances from the central axis of the elongated rod is that the rod can be more easily bent or twisted in any direction without reducing the resistance of the rod. On the contrary, with a thin rectangular plate, the rod is bent more easily in the thinner part than transversely to the wider dimension, and consequently its profiling ability is more limited.

Il est préférable que la section droite de la tige massive 2 de la plaque 1 soit constante. Les figures 5A à 5D représentent différentes sections droites des segments de tige 4 qui conviennent et qui permettent d'une façon générale une flexion et une torsion dans n'importe quelle direction tout en réduisant au minimum l'affaiblissement de la tige. La figure 5B représente le cas idéal de la section droite circulaire. Cependant, une section droite essentiellement circulaire dans laquelle le profil circulaire est combiné avec une surface inférieure sensiblement aplatie 6 serait mieux appropriée en pratique, puisque la surface essentiellement aplatie 6 constitue la surface qui entre en contact et s'appuie contre la surface osseuse. En conséquence, une surface inférieure sensiblement plane 6 prévue sur la tige 2 permettrait d'établir un meilleur contact entre la plaque 1 et l'os sur lequel la plaque 1 est fixée. De préférence, dans l'exemple de la figure 5A, où la section droite circulaire est combinée avec une surface inférieure plane 6, au moins 60% du profil circulaire idéal est conservé avant la jonction avec la surface inférieure plane 6. La surface inférieure 6 de la tige 2 pourrait présenter, le cas échéant, également une légère concavité. It is preferable that the cross section of the solid rod 2 of the plate 1 is constant. Figures 5A to 5D show different cross sections of the rod segments 4 which are suitable and which generally allow bending and twisting in any direction while minimizing the weakening of the rod. FIG. 5B represents the ideal case of the circular cross section. However, an essentially circular cross-section in which the circular profile is combined with a substantially flattened lower surface 6 would be better suited in practice, since the essentially flattened surface 6 constitutes the surface which comes into contact and bears against the bone surface. Consequently, a substantially flat lower surface 6 provided on the rod 2 would make it possible to establish better contact between the plate 1 and the bone on which the plate 1 is fixed. Preferably, in the example of FIG. 5A, where the circular cross section is combined with a flat lower surface 6, at least 60% of the ideal circular profile is kept before the junction with the flat lower surface 6. The lower surface 6 of the rod 2 could have, if necessary, also a slight concavity.

Les figures 5C et 5D représentent d'autres formes de section droite. Sur les deux figures 5C et 5D, la section droite comporte une partie supérieure 60, située au-dessus d'une ligne 40 qui est demi-circulaire, et une partie inférieure 80 située en dessous de la ligne 40 et qui est reliée intégralement à la partie supérieure 60. Sur la figure Figures 5C and 5D show other forms of cross section. In the two FIGS. 5C and 5D, the cross section comprises an upper part 60, situated above a line 40 which is semi-circular, and a lower part 80 located below the line 40 and which is integrally connected to the upper part 60. In the figure

5C, la partie inférieure est rectangulaire, de sorte que la dimension «A» du rectangle est égale au rayon de la partie demi-circulaire, et que la dimension «B» est égale au diamètre de la partie demi-circu-laire. La figure 5D est semblable à la figure 5C, excepté qu'une partie plus importante de la section droite circulaire se prolonge dans la partie inférieure 80, comme indiqué. 5C, the lower part is rectangular, so that the dimension "A" of the rectangle is equal to the radius of the semi-circular part, and that the dimension "B" is equal to the diameter of the semi-circular part. FIG. 5D is similar to FIG. 5C, except that a larger part of the circular cross section extends in the lower part 80, as indicated.

Dans chacun des exemples des figures 5A, 5C et 5D, la surface inférieure aplatie 7 des zones de retenue de vis 30 (représentée sur la figure 6) est située dans le même plan que la surface inférieure essentiellement plane 6 de la partie inférieure 80 de la tige 2. Dans l'exemple de la section droite circulaire idéale de la figure 5B, la surface inférieure plane 7 des zones de retenue de vis 30 (représentée sur la figure 6) est disposée tangentiellement à partir de la base de la section droite circulaire. In each of the examples of FIGS. 5A, 5C and 5D, the flattened lower surface 7 of the screw retaining zones 30 (shown in FIG. 6) is situated in the same plane as the essentially flat lower surface 6 of the lower part 80 of the rod 2. In the example of the ideal circular cross section of FIG. 5B, the planar lower surface 7 of the screw retaining zones 30 (shown in FIG. 6) is arranged tangentially from the base of the cross section circular.

Il est essentiel que les segments de tige 4 soient suffisamment longs pour permettre la flexion désirée. Il est préférable que la longueur minimale du segment de tige 4 soit approximativement égale au diamètre de ce segment de tige. Si le segment de tige 4 n'a pas un diamètre correspondant à un cercle, on définit alors le diamètre comme la largeur W du segment de tige 4. En outre, il est également préférable que les segments de tige 4 aient une longueur d'au moins 3 mm, et non supérieure à 25 mm. Il est également préférable que la tige 2 ait un diamètre d'au moins 3 mm, mais non supérieur à 6 mm. L'épaisseur des pattes doit de préférence être d'au moins 1 mm, mais non supérieure à 4 mm. Il va de soi que les dimensions des pattes 3 peuvent être modifiées en vue d'une adaptation à des trous de vis de différentes dimensions et profils. Une combinaison particulièrement appropriée consiste à utiliser un trou de vis de 3,5 mm en coopération avec un diamètre de tige 2 de 4 mm. It is essential that the rod segments 4 are long enough to allow the desired bending. It is preferable that the minimum length of the rod segment 4 is approximately equal to the diameter of this rod segment. If the stem segment 4 does not have a diameter corresponding to a circle, then the diameter is defined as the width W of the stem segment 4. In addition, it is also preferable that the stem segments 4 have a length of at least 3 mm, and not more than 25 mm. It is also preferable that the rod 2 has a diameter of at least 3 mm, but not more than 6 mm. The thickness of the legs should preferably be at least 1 mm, but not more than 4 mm. It goes without saying that the dimensions of the legs 3 can be modified with a view to adapting to screw holes of different dimensions and profiles. A particularly suitable combination is to use a 3.5 mm screw hole in cooperation with a rod diameter 2 of 4 mm.

La conception de tige 2 conforme à la présente invention a de préférence un profil de section droite dans lequel la surface extérieure de la tige 2 est située à des distances approximativement égales de l'axe central de la tige 2. L'avantage de cette disposition, en coopération avec les longueurs des segments de tige 4 compris entre les pattes 3, consiste en ce que la tige 2 peut aisément être profilée tout en réduisant au minimum l'affaiblissement de cette tige. Puisque la flexion se produit dans le segment de tige, du fait que lesdits segments ont une plus faible résistance à la flexion, il existe moins de risque de rupture éventuelle de la tige. Une rupture de la plaque à os a tendance à se produire dans l'un des trous de vis. En conséquence, avec la plaque conforme à l'invention, ce risque créé par le profilage de la plaque est réduit au minimum. Egalement, si une rupture se produit dans un trou 5 ou une patte 3, la continuité de la tige 2 n'est pas perdue, comme cela se produit pour d'autres plaques. Du fait qu'on adopte une section droite dans laquelle la surface extérieure est située approximativement à distance égale de l'axe central de la tige allongée, il est possible de plier ou de tordre la tige dans n'importe quelle direction puisque la résistance à la flexion est approximativement égale dans toutes les directions. Bien que la section droite circulaire soit idéale, d'autres sections droites où la surface extérieure de la tige est relativement rapprochée de l'axe central de cette tige (c'est-à-dire un hexagone, un cercle associé à une surface aplatie, etc.) donnent des résultats semblables. The rod design 2 according to the present invention preferably has a cross section profile in which the outer surface of the rod 2 is located at approximately equal distances from the central axis of the rod 2. The advantage of this arrangement , in cooperation with the lengths of the rod segments 4 included between the lugs 3, consists in that the rod 2 can easily be profiled while minimizing the weakening of this rod. Since bending occurs in the stem segment, since said segments have a lower resistance to bending, there is less risk of possible breakage of the stem. A break in the bone plate tends to occur in one of the screw holes. Consequently, with the plate according to the invention, this risk created by the profiling of the plate is reduced to a minimum. Also, if a rupture occurs in a hole 5 or a tab 3, the continuity of the rod 2 is not lost, as occurs for other plates. By adopting a cross section in which the outer surface is located approximately equal distance from the central axis of the elongated rod, it is possible to bend or twist the rod in any direction since the resistance to the bending is approximately equal in all directions. Although the circular cross section is ideal, other straight sections where the outer surface of the rod is relatively close to the central axis of this rod (i.e. a hexagon, a circle associated with a flattened surface , etc.) give similar results.

La figure 9 représente un certain nombre de plaques 1 conformes à la présente invention et qui sont fixées sur la structure osseuse pelvienne 10 en étant placées en travers de différentes fractures 20. On se rend compte facilement que la plaque à os 1 conforme à l'invention convient particulièrement pour des fractures pelviennes et d'acétabulum, mais il va de soi que l'invention n'est pas limitée à cette application et qu'on peut également l'adapter en vue d'une utilisation pour la fixation d'une fracture de n'importe quel os. FIG. 9 represents a certain number of plates 1 in accordance with the present invention and which are fixed to the pelvic bone structure 10 by being placed across different fractures 20. It is easy to see that the bone plate 1 in accordance with The invention is particularly suitable for pelvic and acetabulum fractures, but it goes without saying that the invention is not limited to this application and that it can also be adapted for use for fixing a fracture of any bone.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

R R

2 feuilles dessins 2 sheets of drawings

Claims

657,518

2

1. Implantable bone plate, comprising, in one piece, a solid rod (2) and a series of legs (3) projecting laterally from said rod, each of these legs having an opening (5) intended to receive a bone screw, and these legs having a thickness less than that of the rod.

2. Bone plate according to claim 1, characterized in that the rod has over its entire length a profile of constant section.

3. Bone plate according to claim 1, characterized in that said legs are distributed at a distance from each other over the length of the rod by limiting between them rod segments.

4. Bone plate according to claim 3, characterized in that each of the rod segments has a profile of constant section over its entire length.

5. Bone plate according to claim 4, characterized in that the length of each rod segment is at least equal to the diameter of the section of the segment profile.

6. Bone plate according to claim 2, characterized in that the profile of the rod is circular.

7. A bone plate according to claim 2, characterized in that the profile of the rod comprises an upper semi-circular part and a lower part integral with the upper part and having a contour portion, forming a support.

8. Bone plate according to claim 7, characterized in that the thickness of the rod is less than or equal to the diameter of said semi-circular upper part.

9. Bone plate according to claim 7, characterized in that the contour portion forming a support is planar.

10. Bone plate according to claim 9, characterized in that the legs have lower surfaces which extend in the same plane as the bearing surface of the rod.

11. Bone plate according to claim 1, characterized in that the rod has a profile such that the external surface of the rod is at least approximately at the same distance from the central axis of the rod.

12. Bone plate according to claim 1, characterized in that the legs are distributed alternately on two opposite sides of the rod.

13. Bone plate according to claim 1, characterized in that the legs are distributed parallel to each other on one side of the rod.

14. Bone plate according to claim 1, characterized in that the legs are distributed in pairs of legs arranged vis-à-vis on two opposite sides of the rod.

15. Bone plate according to claim 2, characterized in that the profile of the rod is approximately circular, with a part limited by a lower surface which is more flattened than the remaining part, the flattening being perpendicular to the thickness of the stem.

16. A bone plate according to claim 15, characterized in that the legs have a flat bottom surface which extends in the same plane as the bottom surface of the rod.

17. A bone plate according to claim 16, characterized in that the effective section of the profile of the rod reaches at least 60% of the ideal circular section having the diameter of said remaining part of the profile.

18. Bone plate according to claim 3, characterized in that said rod segments have a length of at least 3 mm but equal to or less than 25 mm.

19. Bone plate according to claim 3, characterized in that the diameter of the rod is between 3 mm and 6 mm.

20. Bone plate according to claim 6, characterized in that the profile of the rod, of circular shape, has a flat so that the rod can be easily deformed to adapt to the contour of a bone to which the plate must be fixed.

21. Bone plate according to one of claims 1 to 20, characterized in that the rod has no hole over its entire length.

22. Bone plate according to claim 1, characterized in that its rod has a thickness at least equal to one and a half times the thickness of the legs.

23. Bone plate according to claim 1, characterized in that the rod has a thickness at least equal to three times that of the legs.

24. Bone plate according to claim 1, characterized in that the legs have a surface intended to be applied against the bone, these surfaces being planar and extending tangentially to the external surface of the rod.