EP3116426A1 - Systeme d'osteosynthese comprenant des moyens de redressement d'un element d'ancrage osseux par rapport a une tete de vis et vis d'ancrage mise en oeuvre dans un tel systeme - Google Patents

Systeme d'osteosynthese comprenant des moyens de redressement d'un element d'ancrage osseux par rapport a une tete de vis et vis d'ancrage mise en oeuvre dans un tel systeme

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Publication number
EP3116426A1
EP3116426A1 EP15713997.3A EP15713997A EP3116426A1 EP 3116426 A1 EP3116426 A1 EP 3116426A1 EP 15713997 A EP15713997 A EP 15713997A EP 3116426 A1 EP3116426 A1 EP 3116426A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
zone
screw
head
anchoring
section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15713997.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Petit
Hervé VOUAILLAT
Thomas Droulout
Martin SLOTWINSKI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safe Orthopaedics SAS
Original Assignee
Safe Orthopaedics SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safe Orthopaedics SAS filed Critical Safe Orthopaedics SAS
Publication of EP3116426A1 publication Critical patent/EP3116426A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7035—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other
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    • A61B17/7037—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other wherein pivoting is blocked when the rod is clamped
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    • A61B17/7074—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling
    • A61B17/7076—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling for driving, positioning or assembling spinal clamps or bone anchors specially adapted for spinal fixation
    • A61B17/7077—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling for driving, positioning or assembling spinal clamps or bone anchors specially adapted for spinal fixation for moving bone anchors attached to vertebrae, thereby displacing the vertebrae
    • A61B17/7079—Tools requiring anchors to be already mounted on an implanted longitudinal or transverse element, e.g. where said element guides the anchor motion
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
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    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/8605—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone

Definitions

  • the invention relates to an osteosynthesis fixation system of the type of those used to treat degenerative or traumatic vertebral deformities, comprising anchor screws for vertebrae, at least one anchor screw comprising a bone anchoring element provided at one of its ends with a screw head for coupling a connecting element to the bone anchoring element, the bone anchoring element comprising a threaded rod anchoring in the vertebra extended at the end by a coupling head with the screw head which comprises a body traversed longitudinally by a channel, said channel have, in the lower part, a receiving cavity of the coupling head of 1 anchoring element.
  • the invention also relates to an anchor screw intended to be implemented with such a system.
  • the osteosynthesis system and the anchor screw are intended in particular, but not exclusively, for the treatment of major trauma of the spine. STATE OF THE ART
  • the spinal stabilization systems comprise bone anchoring elements intended to be fixed in the vertebrae concerned by the osteosynthesis (pedicle screws), connecting rods and means for coupling the connecting rods to these bone anchoring elements.
  • the coupling of each bone anchoring element to the connecting rod is done either with the aid of a connector or directly.
  • the bone anchoring element advantageously has a head arranged to receive the connecting rod.
  • anchoring elements with a fixed head in order to control the reduction of the vertebrae.
  • the reduction of the fracture or the straightening of the vertebrae is carried out firstly by fixing the bone anchoring elements in the vertebrae concerned by the osteosynthesis and then mounting the connecting rod on the head of the element. bone anchorage.
  • the anchoring elements are fixed to extend substantially perpendicular to the vertebra on which they are attached while the connecting rod is to be placed substantially parallel to the spine.
  • a tightening nut is then placed on each head, immobilizing the connecting rod while allowing a movement of rotation and translation of the latter on the head so as to allow the reduction manipulations before the final tightening of the nut and therefore complete immobilization of the connecting rod on the head.
  • the recovery of the vertebrae is carried out gradually, by operating tractions, compressions and / or spacings on each of the bone anchoring elements implanted on the vertebrae to be straightened with the aid of adapted instruments.
  • the mounting of the connecting rod on the heads of bone anchoring elements is frequently problematic.
  • the major disadvantage encountered with fixed head anchoring elements is the establishment of connecting rods.
  • the heads of each bone anchoring element may have different inclinations and directions so that it is difficult to place a connecting rod on all the heads of the bone anchoring elements. .
  • the establishment of the connecting rods is all the more difficult as the deformation of the spine is important.
  • the technique used does not always guarantee a correct recovery of the vertebrae.
  • the anchoring elements with a multiaxial head have the disadvantage of not being able to serve as a lever for straightening the vertebrae, as is the case with anchoring elements with a fixed head, the screw head of these elements not being completely immobilized on the threaded rod when the clamping nut is mounted on the screw head in a clamping position permitting movement of the connecting rod. It is therefore necessary, once the bone anchoring elements, the connecting rod and the clamping nuts in place, to proceed with the reduction of the vertebrae either by the technique of positioning the patient or by bending techniques. of the connecting rod.
  • these techniques are long and not easy and does not ensure a recovery of the threaded rod, and therefore the vertebra, in the axis of the screw head.
  • the invention aims to remedy these problems by proposing an osteosynthesis system and an anchoring screw adapted to be implemented with the osteosynthesis system allowing easy placement of the connecting rods on the heads of the elements. bone anchorage while retaining the functionality of fixed head anchors (allow vertebral straightening).
  • the invention also aims to provide an osteosynthesis system and an anchor screw to facilitate the recovery and ensure correct recovery.
  • the invention also aims to provide a small footprint anchor screw.
  • the invention relates to an anchoring screw intended to be implanted in a vertebra comprising a bone anchoring element.
  • a bone anchoring element provided, at one of its ends, with a screw head for coupling a connecting element to the bone anchoring element, the bone anchoring element comprising a threaded anchor rod in the vertebra extended at the end by a coupling head with the screw head, the screw head comprising a body traversed longitudinally by a channel, said channel have, in the lower part, a cavity for receiving the coupling head of the anchoring element, characterized in that the receiving cavity comprises a first zone of increasing section towards the bone anchoring element and opening at the lower end of the screw head, a second zone of decreasing section in the direction of the anchoring element, the second zone, disposed above the first zone, having a communication opening with the first zone of section greater than the nominal external section of the threaded rod of the el bone anchoring element and of lower section than an outer section of the coupling head, and a third zone communicating with
  • the coupling head of the bone anchoring element and the cavity receiving the coupling head of the screw head By the shape of the coupling head of the bone anchoring element and the cavity receiving the coupling head of the screw head, the latter is able to move from a state in which it is movable. on the bone anchoring element (clearance allowed between the screw head and the bone anchoring element) to a state in which it is fixed, the transition from the mobile state to the fixed state being effected by a rectification of the bone anchoring element until it is positioned in alignment with the screw head, the straightening of the bone anchoring element causing the recovery of the vertebra in which he will be implanted.
  • straightening the bone anchoring element is meant placing the bone anchoring element so that its axis is substantially disposed in the axis of the screw head. In other words, the bone anchoring element is aligned with the screw head.
  • the second zone is of frustoconical shape.
  • the first zone is of frustoconical shape.
  • the third zone comprises a wall portion of circular section greater than or equal to the end section. superior of the second zone.
  • the third zone has an enlarged inner section relative to the wall portion of circular section. This thus offers possibilities of movement of the coupling head within the body of larger screw heads.
  • the coupling head comprises a centering portion of section substantially equal to the wall portion of the third zone.
  • the third zone comprises a frustoconical wall portion communicating with the second zone, the lower end of the wall portion having a section greater than or equal to the section of the upper end of the second zone.
  • the coupling head comprises a frustoconical end portion s' widening in the direction of the threaded rod.
  • the coupling head has an upper face provided with an annular retaining lug of the connecting element.
  • the presence of a lug makes it possible to hold the connecting element in position when it is in place in the screw head and thus to prevent any displacement of the element in said body.
  • the coupling head has a flat upper face extending substantially perpendicularly to the threaded rod.
  • the second and third zones form a deflection chamber of the coupling head.
  • the invention also relates to an osteosynthesis system comprising an anchoring screw as defined above the bone anchoring element and the body of the screw head respectively defining a longitudinal axis AA and BB, as well as means for straightening the bone anchoring element relative to the screw head.
  • Said rectifying means are such as to straighten the threaded rod of the bone anchoring element and to place it in the same direction as that of the axis of the screw body.
  • the rectifying means comprise a clamping nut.
  • the rectifying means comprise a cradle for receiving the connecting rod, the cradle having a flat bottom end face.
  • the invention also relates to an osteosynthesis system comprising anchoring screws intended to be respectively implanted in a vertebra, at least one of the anchoring screws comprising a bone anchoring element with longitudinal axis AA. , comprising a threaded anchor rod extended at the end by a coupling head, and a screw head for coupling a connecting element to the bone anchoring element, said screw head, mounted movably on the bone anchoring element, comprising a body of longitudinal axis BB traversed longitudinally by a channel having in the lower part a receiving cavity of the coupling head of the anchoring element, at least one connecting element intended to connect the anchoring screw therebetween, and means for clamping the connecting element on each anchoring screw, the system being remarkable in that the osteosynthesis system comprises means for straightening the anchor element. bone rage relative to the screw head (when clamping the connecting element on the anchoring screw, said rectifying means being arranged to straighten the threaded rod of the bone anchoring element and place it in the longitudinal axis BB of the body
  • place in the longitudinal axis BB of the body of the screw head is meant to place the threaded rod so that the longitudinal axis AA of the anchor element is confused with the axis of the screw head.
  • the rectifying means comprise a cradle for receiving the connecting element, said cradle having a lower end of conjugate shape with the upper end of the coupling head.
  • the lower end of the cradle is of frustoconical shape.
  • the cradle and the coupling head respectively have a lower face and a flat upper end face.
  • the receiving cavity formed in the screw head comprises a first zone of increasing section in the direction of the bone anchoring element and opening at the lower end of the screw head, a second zone of decreasing cross-section. direction of the anchoring element, the second zone, disposed above the first zone, having a communication opening with the first zone of section greater than the external nominal section of the threaded rod of the anchoring element bony and of lower section than an outer section of the coupling head, and a third zone communicating with the second zone and arranged with the latter to allow movement of the screw head on the coupling head, and in that the head coupling of the bone anchoring element comprises a contact portion having an outer surface of shape conjugate to the inner surface of the second zone of e the receiving cavity.
  • the first, second and third zones form, with the contact portion, the rectifying means.
  • the first and / or second zone is (are) of frustoconical shape.
  • the invention also relates to an anchoring screw intended to be implemented in an osteosynthesis system as previously described.
  • the anchor screw contains all the characteristics of the anchor screw described above.
  • FIG. 1 shows a perspective view in longitudinal section of a screw of anchoring according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a detail view of the anchor screw of Figure 1
  • FIG. 3a and 3b show front views of the anchoring screw of Figure 1, respectively in the deflection position and in the clamping position;
  • FIG. 4 represents a perspective view in longitudinal torque of an anchor screw according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a detail view of the anchor screw of Figure 4.
  • FIGS. 6a and 6b show front views of the anchoring screw of Figure 4, respectively in the deflection position and in the clamping position;
  • FIGS. 7a and 7b show front views of an alternative embodiment of the anchoring screw of Figure 4, the anchor screw being shown respectively in the deflection position and in the clamping position;
  • FIGS. 8a and 8b show longitudinal sectional views of an anchor screw according to another embodiment, the anchor screw being shown respectively in the deflection position and in the clamping position;
  • FIGS. 9a and 9b show longitudinal sectional views of an anchor screw according to another embodiment, the anchor screw being shown with a cradle, respectively in the deflection position and in a fixed position;
  • FIGS. 10a and 10b show longitudinal sectional views of an anchor screw according to another embodiment, the anchor screw being shown with a cradle, respectively in the deflection position and in a fixed position;
  • FIG. 11 shows a view of the coupling head shown in Figure 9A in contact with a connecting rod
  • FIGS. 12a and 12b show longitudinal sectional views of an anchor screw according to another embodiment, the anchor screw being shown with a cradle, respectively in the deflection position and in a fixed position.
  • identical or similar elements of the different embodiments are identified by identical reference signs throughout the figures.
  • an anchor screw 1 to be implanted in a vertebra according to a first embodiment.
  • the anchoring screw 1 comprises a bone anchoring element 2 provided at one of its ends with a screw head 3.
  • the bone anchoring element 2 of longitudinal axis AA, comprises a threaded rod 4 intended to be engaged in the vertebra.
  • Said threaded rod 4 is provided at one of its ends with a head 5 configured to allow the coupling of the threaded rod with the screw head 3. It will be discussed later threaded rod 4 and 5 coupling head relationship with the threaded shank and the end of the shank coupling with the screw head 3.
  • the bone anchor 2 is cannulated.
  • the screw head 3 has, in known manner, a screw head body 30 of longitudinal axis BB, having two lateral arms 31, 32 arranged to define a transverse channel 6 in the shape of a U intended to receive. a connecting element, of the connecting rod type.
  • the screw head body 30 is traversed longitudinally by a channel 7.
  • the axis of the longitudinal channel corresponds to the longitudinal axis BB of the screw head body 30.
  • the screw head body 30 also has notches 33, 34 for the attachment of a specific instrument, such as for example a guide tube used in the context of minimally invasive procedures.
  • each of the lateral arms 31, 32 comprises a longitudinal extension 310, 320.
  • the extensions 310, 320 delimit a cavity longitudinal threaded through 8. They further comprise notches 311, 321 for the attachment of a specific instrument, such as for example a guide tube used in the context of minimally invasive procedures.
  • Each arm 31, 32 is connected to an extension 310, 320 corresponding by a rupture zone 10 allowing the removal of the extension once the intervention is completed. This has the advantage of avoiding leaving unnecessary parts in the body after surgery.
  • These rupture zones 10 are constituted by notches whose depth and geometry are determined to allow a clean break when exerting, on one of the extensions, a lateral force exceeding a threshold value with a specific instrument.
  • Such a screw head 3 is intended in particular for the treatment of major trauma. It is, of course, obvious that the anchoring screw 1 according to the invention is not limited to such an application, and that the screw head 3 can have a conventional shape (ie, not having an extension) like the illustrated heads. in Figures 4 to 6a, 6b without departing from the scope of the invention.
  • the longitudinal channel 7 has, in the lower part, a receiving cavity 11 intended to receive the coupling head 5 of the anchoring element 2.
  • the receiving cavity 11 has a first zone 12 of increasing section towards the bone anchoring element 2 and a second zone 13 of decreasing section towards the anchoring element, the second zone 13 being arranged above the first zone 12 and communicating with the latter.
  • the first zone 12 opens directly into the second zone 13.
  • the communication opening between said zones advantageously has a section greater than the external nominal section of the threaded rod of the bone anchoring element 2 and a section smaller than a section. external to the coupling head 5.
  • the passage opening is dimensioned to allow the coupling of the screw head 3 with the bone anchoring element 2 (insertion of the bone anchoring element 2 from the top of the screw head 3).
  • the receiving cavity 11 further comprises a third zone 14 communicating with the second zone 13 and situated above the latter.
  • the third zone 14, communicating directly with the second zone 13, extends in the extension thereof to form a frustoconical shaped cavity.
  • the receiving cavity 11 thus has substantially an hourglass shape.
  • the first zone 12 and the third zone 14 have the function of allowing the displacement of the screw head 3 on the bone anchoring element 2, and thus facilitate the positioning of the rod.
  • the second zone 13 has the function of allowing the straightening of the threaded rod 4 in the longitudinal axis of the longitudinal channel 7 of the screw head 3 and thus the straightening of the vertebra when a clamping means, of the nut type, is engaged in the corresponding channel 7.
  • the first zone 12 and the third zone 14 will be designated as control cone 12 (or clearance cone 12) and clearance chamber 14, and the second zone 13 as cone 13 (or rectification cone). 13).
  • the upper portion of the hourglass shape formed by the clamping cone 13 and the deflection chamber 14 has a height at least twice as high as the height of the lower part of the shape. hourglass formed by the travel cone 12.
  • the upper portion has an angle at the top relative to the longitudinal axis BB less than the angle at the top of the lower portion.
  • the coupling head 5 of the bone anchoring element 2 has an outer surface 15 of shape conjugate to the inner surface of the clamping cone 13. More particularly, the coupling head 5 has a substantially frustoconical shape s' flaring in a direction opposite to the threaded rod 4, of adjacent conicity, and preferably identical to the conicity of the clamping cone 13. When the anchoring screw is in fixed position (ie after straightening of the anchoring element) the wall of the clamping cone is thus in contact with a wall portion of the coupling head. This wall portion will be referred to hereinafter as the "contact portion" under the reference 20.
  • the anchoring screw 1 Because of the hourglass shape of the receiving cavity 11 and the inverted frustoconical shape of the coupling head 5, the anchoring screw 1 jointly ensures the function of multiaxial screw and fixed screw. It allows a displacement of the screw head 3 on the bone anchoring element 2 and the straightening of the bone anchoring element 2 in the axis of the screw head 3 (axis corresponding to the axis of the hourglass shape) when the connecting rod and the clamping nut are placed on the screw head 3.
  • the anchor screw 1 comprises a retaining means 16 of the connecting rod in position when the latter is mounted in the corresponding channel 6 of the screw head 3.
  • the retaining means 16 is in the form of an annular lug 17 formed on the upper face of the coupling head. It is of course obvious that the invention is not limited to this type of retaining means and that it can be provided in particular a plurality of discontinuous lugs.
  • the coupling head 5 comprises a cavity 18 opening on the upper end 19, and more particularly on the upper face forming the base of the frustoconical shape of the coupling head 5.
  • the cavity 18 is arranged to receive the end of an instrument, such as the end of a screwdriver-type drive instrument.
  • Figures 4, 5, 6a and 6b illustrate an anchor screw 100 according to another embodiment of the invention.
  • the deflection chamber 14 has a circular section and extends in the extension of the second zone 13 in a direction substantially parallel to the longitudinal axis BB of the screw head 3.
  • the clearance chamber 14 opens directly into the clamping cone 13.
  • the clearance chamber 14 and the coupling head 5 are dimensioned so as to provide a slight clearance between the inner wall 36 of the clearance chamber 14 and the largest outer diameter of the coupling head 5.
  • For light play means sufficient clearance to allow the passage of the element d bone anchoring 2 in the screw head 3 and the displacement of the screw head 3 on the bone anchoring element 2 while ensuring optimal external dimensions of the screw head 3.
  • the clamping cone 13 has a generator having a length of between 1.5 millimeters and 3 millimeters, and preferably about 2 millimeters.
  • the upper part of the receiving cavity 11 formed by the clamping cone 13 and the deflection chamber 14 have a height substantially equal to the height of the lower part of the receiving cavity 11. formed by the travel cone 12.
  • the cone clamp 13 has a meanwhile height lower than that of the clearance chamber 14.
  • the upper portion has an angle at the top relative to the longitudinal axis BB substantially similar to that of the lower part. It is of course obvious that this embodiment is not limited to this dimensioning, other dimensions can be provided according to the desired deflection, the size of the anchor screw, etc., without departing from the scope of the present invention. 'invention.
  • FIGs 7a and 7b illustrate an alternative embodiment of the anchor screw 100 illustrated in Figures 4, 5, 6a and 6b (anchor screw referenced 110).
  • the coupling head 5 comprises a portion having a frustoconical shape conjugate to the inner wall of the clamping cone 13 of the screw head 3. This portion of the coupling head 5 thus forms the portion contact portion 20 intended to come into contact with the wall of the clamping cone 13 during the straightening of the bone anchoring element 2.
  • the contact portion 20 is advantageously extended by an end portion 21 of inverted frustoconical shape relative to that of the contact portion 20.
  • the outer section of the base of the end portion 21 is equal to the outer section of the base of the contact portion 20.
  • the advantage to provide a prolonged contact portion 20 by a frustoconical end portion 21 is to increase the volume of the coupling head 5 while allowing a movement of the screw head 3 on the coupling head 3. E n increasing the volume of the coupling head 5, any rupture zones present at the cavity 18 and the coupling head when it is devoid of end portion are eliminated.
  • the anchor screw 110 comprises means for retaining the connecting rod on the screw head 3.
  • the retaining means comprises a pin annular formed on the upper face (end face) of the end portion 21.
  • the advantage of the inverted frustoconical shape of the end portion 21 is not to limit the movement of the screw head 3 on the coupling head 5 of the bone anchoring element 2.
  • the clearance chamber 14, as in the embodiment described above, has a circular section and extends substantially in parallel. to the longitudinal axis of the screw head 3.
  • the clamping cone 13 has a height substantially equal to the height of the deflection cone 12. It also has an angle at the vertex with respect to the longitudinal axis BB less than that of the cone. 12. Obviously, it is obvious that this embodiment is not limited to this dimensioning, other dimensions can be provided according to the desired travel, the size of the anchor screw, etc., without leaving of the scope of the invention.
  • the illustrated screw head 3 is an arranged head for the treatment of major trauma (similar configuration to the screw head of the anchor screw of Figure 1). It is of course obvious that the screw head 3 may have a conventional shape as illustrated in FIG. 4.
  • Figures 8a and 8b illustrate an anchor screw 120 according to another embodiment.
  • the clearance chamber 14, as in the embodiment described above has a circular section 23 and extends substantially parallel to the longitudinal axis of the screw head 3. However, it communicates with the clamping cone 13 via a centering zone.
  • the centering zone 23, of circular section extends substantially in the longitudinal axis BB of the screw head 3.
  • the centering zone 23 is intended to be placed opposite a circular portion of the coupling head 5, called the centering portion 22, during the straightening operation.
  • retaining means are provided on the upper face of the centering portion 22.
  • the centering portion of the coupling head 5 and the centering zone of the screw head 3 thus make it possible to align the threaded rod 4 with respect to the longitudinal channel 7 of the screw head 3.
  • the clearance chamber 14 has an internal section greater than the internal section of the centering zone 23. This change of section is designated by the reference 28.
  • the deflection position is then obtained by a slight sliding of the screw head 3 on the threaded rod 4 towards the anchoring end of the latter.
  • the coupling head 5 also comprises an end portion of frustoconical shape inverted relative to that of the contact portion 20similar to the end portion 21 of the head of coupling 5 illustrated in Figures 7a and 7b.
  • the straightening of the bone anchoring element 2 is performed by the connecting rod during assembly of the clamping nut in the screw head 3.
  • the presence of a cradle between the coupling head 5 and the connecting rod is not necessary. It may of course be envisaged to provide the implementation of the anchoring screws described above with a cradle 24 having a flat contact surface 26 without departing from the scope of the invention as illustrated in Figures 9a and 9b. It is understood in this case that the coupling head 5 will have an end surface 27 preferably flat.
  • the advantage of using a cradle having a planar lower contact face and a coupling head 5 having a flat end face is to offer an optimum lever arm regardless of the axis of implantation of the rod.
  • anchorage 4 in the vertebra Indeed, and as illustrated in FIG. 9a, the point of contact 25 between the cradle 24 and the coupling head 5 when the screw head 3 is inclined with respect to the bone anchoring element 2 is located on the edge from the upper end of the coupling head 5.
  • Such a point of contact can not be obtained with a connecting rod.
  • the point of contact 29 obtained with a connecting rod 35 has a distance Y with the longitudinal axis BB less than the distance X obtained with the cradle 24.
  • the coupling head 5 is formed of a plurality of frustoconical portions. These frustoconical portions are arranged relative to each other to give the coupling head 5 a shape close to that of a hemisphere.
  • the screw head 3 is then rotatably mounted on the bone anchoring element 2.
  • the presence of a cradle 24 as described above is necessary, in association with the connecting rod and the nut. in order to completely lock the rotational movement of the screw head 3 and to intervene in the straightening of the bone anchoring element 2 in the axis of the screw head 3 during the recovery of the vertebra.
  • Figures 12a and 12b show another embodiment of an anchor screw 150 provided with a cradle 24, the screw being shown respectively in the deflection position and in a fixed position.
  • the elements screw head 3, bone anchoring element 2 and cradle 24
  • the cradle 24 and the coupling head 5 of the anchoring element 2 differ in the configuration of the contact zones implemented by the cradle and the coupling head.
  • the cradle 24 has a chamfered end face 26 (chamfer 26 A).
  • the cradle 24 thus has a lower end portion of frustoconical shape.
  • the coupling head 5 has an upper end face 27 provided with a frustoconical bore 270 conjugated to that of the end portion of the cradle 24. As illustrated in Figure 12b, the bore 270 is dimensioned and arranged so that the coupling head 5 cooperates with the end portion of the cradle 26 when the bone anchoring element 2 is placed to extend in the axis of the screw head 3. The bore 270 opens into the receiving cavity 18 of the end of the instrument.
  • the cradle and the bone anchoring element may also be provided to subject the cradle and the bone anchoring element to a chemical treatment, such as anodizing.
  • a chemical treatment such as anodizing.
  • it can be provided an inverted configuration for the contact faces of the cradle and the coupling head.
  • the coupling head has an upper end portion of frustoconical shape, the taper decreasing in the opposite direction to the threaded anchoring rod while the cradle has an end face provided with a boring of conjugated shape with the frustoconical end portion of the coupling head when the bone anchoring element is placed in the axis of the screw head.

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Abstract

L'invention concerne un système d'ostéosynthèse comportant au moins une vis d'ancrage (1) pour vertèbre comprenant un élément d'ancrage osseux (2) et une tête de vis, l'élément d'ancrage comprenant une tige filetée (4) et une tête de couplage (5) avec la tête de vis, la tête de vis comprenant un corps (30) traversé longitudinalement par un canal (7) présentant, en partie inférieure, une cavité de réception de la tête de couplage (5). La cavité de réception comprend une première zone et une deuxième zone communiquant entre elles et de section respectivement croissante et décroissante en direction de l'élément d'ancrage, et une troisième zone communiquant avec la deuxième zone et agencée avec cette dernière pour permettre le débattement de la tête de vis sur la tête de couplage (5) laquelle comporte une portion de contact présentant une forme conjuguée à celle de la deuxième zone.

Description

SYSTEME D'OSTEOSYNTHESE COMPRENANT DES MOYENS DE REDRESSEMENT D'UN ELEMENT D'ANCRAGE OSSEUX PAR RAPPORT A UNE TETE DE VIS ET VIS D'ANCRAGE MISE EN ŒUVRE DANS UN TEL
SYSTEME
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[001] L'invention concerne un système de fixation d'ostéosynthèse du type de ceux eux utilisés pour traiter les déformations vertébrales dégénératives ou traumatiques, comportant des vis d'ancrage pour vertèbre, l'une au moins des vis d'ancrage comprenant un élément d'ancrage osseux pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une tête de vis pour le couplage d'un élément de liaison à l'élément d'ancrage osseux, l'élément d'ancrage osseux comprenant une tige filetée d'ancrage dans la vertèbre prolongée, en extrémité, par une tête de couplage avec la tête de vis laquelle comprend un corps traversé longitudinalement par un canal, ledit canal présentent, en partie inférieure, une cavité de réception de la tête de couplage de 1 ' élément d ' ancrage .
[002] L'invention concerne également une vis d'ancrage destinée à être mise en œuvre avec un tel système.
[003] Le système d'ostéosynthèse et la vis d'ancrage sont destinés notamment, mais non exclusivement, au traitement de traumatismes importants de la colonne vertébrale. ETAT DE LA TECHNIQUE
[004] Pour réduire une fracture dorso-lombaire et stabiliser la région concernée, il est connu d'utiliser des systèmes de stabilisation rachidiens aux fins de fusions osseuses. De manière classique en soi, les systèmes de stabilisation rachidiens comprennent des éléments d'ancrage osseux destinés à être fixés dans les vertèbres concernées par l'ostéosynthèse (vis pédiculaires), des tiges de liaison et des moyens de couplage des tiges de liaison à ces éléments d'ancrage osseux. Le couplage de chaque élément d'ancrage osseux à la tige de liaison se fait respectivement soit à l'aide d'un connecteur, soit directement. Dans ce dernier cas, l'élément d'ancrage osseux présente avantageusement une tête arrangée pour recevoir la tige de liaison. De manière classique, il est d'usage d'avoir recours à des éléments d'ancrage à tête fixe afin de contrôler la réduction des vertèbres. [005] La réduction de la fracture ou le redressement des vertèbres est réalisée en premier lieu en fixant les éléments d'ancrage osseux dans les vertèbres concernées par l'ostéosynthèse pour ensuite monter la tige de liaison sur la tête de l'élément d'ancrage osseux. Les élément d'ancrage sont fixés de manière à s'étendre sensiblement perpendiculairement par rapport à la vertèbre sur laquelle ils sont fixés tandis que la tige de liaison doit être placée sensiblement parallèlement à la colonne vertébrale. Un écrou de serrage est ensuite placé sur chaque tête, immobilisant la tige de liaison tout en autorisant un mouvement de rotation et de translation de cette dernière sur la tête de façon à permettre les manipulations de réduction avant le serrage final de l'écrou et donc l'immobilisation complète de la tige de liaison sur la tête. Le redressement des vertèbres est réalisé progressivement, en opérant des tractions, des compressions et/ou des écartements sur chacun des éléments d'ancrage osseux implantés sur les vertèbres à redresser à l'aide d'aide d'instruments adaptés.
[006] Le montage de la tige de liaison sur les têtes de éléments d'ancrage osseux s'avère cependant fréquemment problématique. [007] En effet, l'inconvénient majeur rencontré avec les éléments d'ancrage à tête fixe est la mise en place des tiges de liaison. Selon la position des vertèbres, les têtes de chaque élément d'ancrage osseux peuvent présenter des inclinaisons et des directions différentes de sorte qu'il s'avère difficile de placer une tige de liaison sur l'ensemble des têtes des éléments d'ancrage osseux. Il est alors nécessaire de procéder à des adaptations des tiges de liaison par des courbures adaptées. La mise en place des tiges de liaison est d'autant plus difficile que la déformation de la colonne vertébrale est importante. En outre, la technique utilisée ne garantit pas systématiquement un redressement correct des vertèbres. Un redressement satisfaisant est d'ailleurs d'autant plus difficile lorsque la courbure de la tige de liaison a du être modifiée pour permettre le montage de la tige sur les têtes des éléments d'ancrage osseux. [008] Afin de s'affranchir de cet inconvénient rencontré avec les éléments d'ancrages à tête fixe, certains chirurgiens ont recours à des éléments d'ancrage à tête multiaxiale. De manière connue, ces éléments comportent une tête destinée à recevoir une tige de liaison, ladite tête étant couplée à une extrémité formant rotule d'une tige filetée. Ces éléments d'ancrage osseux présentent l'avantage de faciliter le montage de la tige de liaison sur l'ensemble des têtes de réception, ces dernières pouvant être orientées de manière appropriée pour recevoir la tige de liaison. Les éléments d'ancrage à tête multiaxiale présentent cependant l'inconvénient de ne pas pouvoir servir de levier pour redresser les vertèbres comme c'est le cas des éléments d'ancrage à tête fixe, la tête de vis de ces éléments n'étant pas complètement immobilisée sur la tige filetée lorsque l'écrou de serrage est monté sur la tête de vis dans une position de serrage autorisant le mouvement de la tige de liaison. Il est donc nécessaire, une fois les éléments d'ancrage osseux, la tige de liaison et les écrous de serrage en place, de procéder à la réduction des vertèbres soit par la technique de mises en position du patient, soit par des techniques de cintrage de la tige de liaison. Ces techniques s'avèrent cependant longues et peu aisées et n'assure pas un redressement de la tige filetée, et donc de la vertèbre, dans l'axe de la tête de vis.
[009] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un système d'ostéosynthèse et une vis d'ancrage apte à être mise en oeuvre avec le système d'ostéosynthèse permettant un placement facilité des tiges de liaison sur les têtes des éléments d'ancrage osseux tout en conservant la fonctionnalité des éléments d'ancrage à tête fixe (permettre le redressement des vertèbres).
[0010] L'invention a également pour objet de proposer un système d'ostéosynthèse et une vis d'ancrage permettant de faciliter le redressement et d'assurer un redressement correct. [0011] L'invention a également pour objet de proposer une vis d'ancrage de faible encombrement.
OBJET DE L'INVENTION
[0012] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne une vis d'ancrage destinée à être implantée dans une vertèbre comprenant un élément d'ancrage osseux pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une tête de vis pour le couplage d'un élément de liaison à l'élément d'ancrage osseux, l'élément d'ancrage osseux comprenant une tige filetée d'ancrage dans la vertèbre prolongée, en extrémité, par une tête de couplage avec la tête de vis, la tête de vis comprenant un corps traversé longitudinalement par un canal, ledit canal présentent, en partie inférieure, une cavité de réception de la tête de couplage de l'élément d'ancrage, caractérisée en ce que la cavité de réception comprend une première zone de section croissante en direction de l'élément d'ancrage osseux et débouchant en extrémité inférieure de la tête de vis, une deuxième zone de section décroissante en direction de l'élément d'ancrage, la deuxième zone, disposée au-dessus de la première zone, présentant une ouverture de communication avec la première zone de section supérieure à la section nominale extérieure de la tige filetée de l'élément d'ancrage osseux et de section inférieure à une section extérieure de la tête de couplage, et une troisième zone communiquant avec la deuxième zone et agencée avec cette dernière pour permettre le débattement de la tête de vis sur la tête de couplage, et en ce que la tête de couplage de l'élément d'ancrage osseux comporte une portion de contact ayant une surface extérieure de forme conjuguée à la surface intérieure de la deuxième zone de la cavité de réception.
[0013] De par la forme de la tête de couplage de l'élément d'ancrage osseux et de la cavité recevant la tête de couplage de la tête de vis, cette dernière est apte à passer d'un état dans lequel elle est mobile sur l'élément d'ancrage osseux (jeu autorisé entre la tête de vis et l'élément d'ancrage osseux) à un état dans lequel elle est fixe, le passage de l'état mobile à l'état fixe s'opérant par un redressement de l'élément d'ancrage osseux jusqu'à ce qu'il se positionne dans l'alignement de la tête de vis, le redressement de l'élément d'ancrage osseux entraînant quant à lui le redressement de la vertèbre dans laquelle il sera implanté. Par redressement de l'élément d'ancrage osseux, on entend le fait de placer l'élément d'ancrage osseux de sorte que son axe soit sensiblement disposé dans l'axe de la tête de vis. En d'autres termes, l'élément d'ancrage osseux est aligné avec la tête de vis.
[0014] Avantageusement, la deuxième zone est de forme tronconique.
[0015] Avantageusement, la première zone est de forme tronconique.
[0016] Selon un mode de réalisation particulier, la troisième zone comporte une portion de paroi de section circulaire supérieure ou égale à la section de l'extrémité supérieure de la deuxième zone.
[0017] Avantageusement, il peut être prévu que la troisième zone présente une section interne élargie par rapport à la portion de paroi de section circulaire. Cela offre ainsi des possibilités de débattement de la tête de couplage au sein du corps de tête de vis plus importantes.
[0018] Avantageusement, la tête de couplage comporte une portion de centrage de section sensiblement égale à la portion de paroi de la troisième zone.
[0019] Avantageusement, la troisième zone comporte une portion de paroi de forme tronconique communiquant avec la deuxième zone, l'extrémité inférieure de la portion de paroi présentant une section supérieure ou égale à la section de l'extrémité supérieure de la deuxième zone.
[0020] Avantageusement, la tête de couplage comporte une portion d'extrémité de forme tronconique s 'élargissant en direction de la tige filetée.
[0021] Selon une configuration particulière, la tête de couplage présente une face supérieure pourvue d'un ergot annulaire de retenue de l'élément de liaison. La présence d'un ergot permet de maintenir en position l'élément de liaison lorsque celui est en place dans la tête de vis et ainsi d'éviter tout déplacement de l'élément dans ledit corps.
[0022] Selon une autre configuration, la tête de couplage présente une face supérieure plane s 'étendant sensiblement perpendiculairement à la tige filetée. [0023] Selon un mode de réalisation particulier, les deuxième et troisième zones forment une chambre de débattement de la tête de couplage.
[0024] L'invention concerne également un système d'ostéosynthèse comprenant une vis d'ancrage tel que définie précédemment l'élément d'ancrage osseux et le corps de la tête de vis définissant respectivement un axe longitudinal AA et BB, ainsi que des moyens de redressement de l'élément d'ancrage osseux par rapport à la tête de vis. Lesdits moyens de redressement sont tels qu'ils permettent de redresser la tige filetée de l'élément d'ancrage osseux et de la placer dans une même direction que celle de l'axe du corps de vis. [0025] Selon une configuration particulière, les moyens de redressement comprennent un écrou de serrage. Ainsi, par une seule action de vissage de l'écrou de serrage sur la tête de vis, il est procédé au redressement de la tige filetée par rapport à la tête de vis, et ainsi au redressement de la vertèbre sur laquelle la vis d'ancrage est implantée. [0026] Il peut être prévu également que les moyens de redressement comprennent un berceau destiné à recevoir la tige de liaison, le berceau présentant une face d'extrémité inférieure plane.
[0027] L'invention concerne également un système d'ostéosynthèse comprenant des vis d'ancrage destinées à être implantées respectivement dans une vertèbre, l'une au moins des vis d'ancrage comprenant un élément d'ancrage osseux d'axe longitudinal AA, comprenant une tige filetée d'ancrage prolongée en extrémité par une tête de couplage, et une tête de vis pour le couplage d'un élément de liaison à l'élément d'ancrage osseux, ladite tête de vis, montée mobile sur l'élément d'ancrage osseux, comprenant un corps d'axe longitudinal BB traversé longitudinalement par un canal présentant en partie inférieure une cavité de réception de la tête de couplage de l'élément d'ancrage, au moins un élément de liaison destiné à relier les vis d'ancrage entre elles, et des moyens de serrage de l'élément de liaison sur chaque vis d'ancrage, le système étant remarquable en ce que le système d'ostéosynthèse comporte des moyens de redressement de l'élément d'ancrage osseux par rapport à la tête de vis (lors du serrage de l'élément de liaison sur la vis d'ancrage, lesdits moyens de redressement étant arrangés pour redresser la tige filetée de l'élément d'ancrage osseux et la placer dans l'axe longitudinal BB du corps de la tête de vis.
[0028] Par l'expression « placer dans l'axe longitudinal BB du corps de la tête de vis », on entend placer la tige filetée de manière à ce que l'axe longitudinal A A de l'élément d'ancrage soit confondu avec l'axe de la tête de vis.
[0029] Avantageusement, les moyens de redressement comportent un berceau destiné à recevoir l'élément de liaison, ledit berceau présentant une extrémité inférieure de forme conjuguée avec l'extrémité supérieure de la tête de couplage.
[0030] Avantageusement, l'extrémité inférieure du berceau est de forme tronconique. [0031] Avantageusement, le berceau et la tête de couplage présentent respectivement une face inférieure et une face d'extrémité supérieure planes.
[0032] Avantageusement, la cavité de réception ménagée dans la tête de vis comprend une première zone de section croissante en direction de l'élément d'ancrage osseux et débouchant en extrémité inférieure de la tête de vis, une deuxième zone de section décroissante en direction de l'élément d'ancrage, la deuxième zone, disposée au- dessus de la première zone, présentant une ouverture de communication avec la première zone de section supérieure à la section nominale extérieure de la tige filetée de l'élément d'ancrage osseux et de section inférieure à une section extérieure de la tête de couplage, et une troisième zone communiquant avec la deuxième zone et agencée avec cette dernière pour permettre le débattement de la tête de vis sur la tête de couplage, et en ce que la tête de couplage de l'élément d'ancrage osseux comporte une portion de contact ayant une surface extérieure de forme conjuguée à la surface intérieure de la deuxième zone de la cavité de réception. [0033] Avantageusement, les première, deuxième et troisième zones forment, avec la portion de contact, les moyens de redressement.
[0034] Avantageusement, la première et/ou deuxième zone est(sont) de forme tronconique.
[0035] L'invention concerne également une vis d'ancrage destinée à être mise en œuvre dans un système d'ostéosynthèse tel que précédemment décrit. La vis d'ancrage reprend l'ensemble des caractéristiques de la vis d'ancrage précédemment décrite.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0036] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective en coupe longitudinale d'une vis d'ancrage selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue de détail de la vis d'ancrage de la figure 1 ; - les figures 3a et 3b représentent des vues de face de la vis d'ancrage de la figure 1 , respectivement en position de débattement et en position de serrage ;
- la figure 4 représente une vue en perspective en couple longitudinale d'une vis d'ancrage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 représente une vue de détail de la vis d'ancrage de la figure 4 ;
- les figures 6a et 6b représentent des vues de face de la vis d'ancrage de la figure 4, respectivement en position de débattement et en position de serrage ;
- les figures 7a et 7b représentent des vues de face d'une variante de réalisation de la vis d'ancrage de la figure 4, la vis d'ancrage étant montrée respectivement en position de débattement et en position de serrage ;
- les figures 8a et 8b représentent des vues en coupe longitudinale d'une vis d'ancrage selon un autre mode de réalisation, la vis d'ancrage étant montrée respectivement en position de débattement et en position de serrage ;
- les figures 9a et 9b représentent des vues en coupe longitudinale d'une vis d'ancrage selon un autre mode de réalisation, la vis d'ancrage étant montrée avec un berceau, respectivement en position de débattement et en position fixe ;
- les figures 10a et 10b représentent des vues en coupe longitudinale d'une vis d'ancrage selon un autre mode de réalisation, la vis d'ancrage étant montrée avec un berceau, respectivement en position de débattement et en position fixe ;
- la figure 11 représente une vue de la tête de couplage illustrée en figure 9A en contact avec une tige de liaison ;
- les figures 12a et 12b représentent des vues en coupe longitudinale d'une vis d'ancrage selon un autre mode de réalisation, la vis d'ancrage étant montrée avec un berceau, respectivement en position de débattement et en position fixe. [0037] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
[0038] Dans ce qui suit, les termes « au-dessus », « en dessous », « inférieur(e) » et « supérieur(e) » sont définis en référence à la position des vis d'ancrage représentées sur les dessins.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
[0039] En relation avec les figures 1 , 2, 3a et 3b, il est décrit une vis d'ancrage 1 destinée à être implantée dans une vertèbre selon un premier mode de réalisation. [0040] La vis d'ancrage 1 comprend un élément d'ancrage osseux 2 pourvu à l'une de ses extrémités d'une tête de vis 3.
[0041] L'élément d'ancrage osseux 2, d'axe longitudinal AA, comprend une tige filetée 4 destinée à être engagée dans la vertèbre. Ladite tige filetée 4 est pourvue à l'une de ses extrémités d'une tête 5 configurée pour permettre le couplage de la tige filetée avec la tête de vis 3. On parlera par la suite de tige filetée 4 et de tête de couplage 5 en relation avec la tige filetée et l'extrémité de la tige assurant le couplage avec la tête de vis 3. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément d'ancrage osseux 2 est canulé.
[0042] La tête de vis 3 présente, de manière connue, un corps de tête de vis 30 d'axe longitudinal BB, comportant deux bras latéraux 31 , 32 agencés de façon à délimiter un canal transversal 6 en forme de U destiné à recevoir un élément de liaison, du type tige de liaison. Le corps de tête de vis 30 est traversé longitudinalement par un canal 7. L'axe du canal longitudinal correspond à l'axe longitudinal BB du corps de tête de vis 30. Le corps de tête de vis 30 comporte également des encoches 33, 34 pour l'accroche d'un instrument spécifique, comme par exemple un tube de guidage employé dans le cadre d'interventions mini-invasives.
[0043] Dans le mode de réalisation illustré, chacun des bras latéraux 31 , 32 comporte un prolongement longitudinal 310, 320. Les prolongements 310, 320 délimitent une cavité longitudinale 8 traversante taraudée. Ils comportent en outre des encoches 311 , 321 pour l'accroche d'un instrument spécifique, comme par exemple un tube de guidage employé dans le cadre d'interventions mini-invasives. Chaque bras 31 , 32 est relié à un prolongement 310, 320 correspondant par une zone de rupture 10 permettant le retrait du prolongement une fois l'intervention terminée. Cela a pour avantage d'éviter de laisser dans le corps des parties inutiles une fois l'intervention chirurgicale effectuée. Ces zones de rupture 10 sont constituées par des encoches dont la profondeur et la géométrie sont déterminées pour permettre une rupture nette lorsqu'on exerce, sur l'un des prolongements, un effort latéral dépassant une valeur seuil avec un instrument spécifique. [0044] Une telle tête de vis 3 est destinée notamment pour le traitement de traumatismes importants. Il est bien entendu évident que la vis d'ancrage 1 selon l'invention ne se limite pas à une telle application, et que la tête de vis 3 peut présenter une forme classique (ie. ne comportant pas de prolongement) comme les têtes illustrées sur les figures 4 à 6a, 6b sans sortir du cadre de l'invention. [0045] Le canal longitudinal 7 présente, en partie inférieure, une cavité de réception 11 destinée à recevoir la tête de couplage 5 de l'élément d'ancrage 2.
[0046] La cavité de réception 11 présente une première zone 12 de section croissante en direction de l'élément d'ancrage osseux 2 et une deuxième zone 13 de section décroissante en direction de l'élément d'ancrage, la deuxième zone 13 étant disposée au- dessus de la première zone 12 et communiquant avec cette dernière. La première zone 12 débouche directement dans la deuxième zone 13. L'ouverture de communication entre lesdites zones présente avantageusement une section supérieure à la section nominale extérieure de la tige filetée de l'élément d'ancrage osseux 2 et une section inférieure à une section extérieure de la tête de couplage 5. Ainsi, l'ouverture de passage est dimensionnée pour permettre le couplage de la tête de vis 3 avec l'élément d'ancrage osseux 2 (insertion de l'élément d'ancrage osseux 2 par le haut de la tête de vis 3). La cavité de réception 11 comporte en outre une troisième zone 14 communiquant avec la deuxième zone 13 et située au-dessus de cette dernière. Dans le mode de réalisation illustré, la troisième zone 14, communiquant directement avec la deuxième zone 13, s'étend dans le prolongement de celle-ci pour former une cavité de forme tronconique. La cavité de réception 11 présente ainsi sensiblement une forme de sablier. [0047] Comme on le comprendra plus loin, la première zone 12 et la troisième zone 14 ont pour fonction de permettre le débattement de la tête de vis 3 sur l'élément d'ancrage osseux 2, et ainsi faciliter le positionnement de la tige de liaison, tandis que la deuxième zone 13 a pour fonction de permettre le redressement de la tige filetée 4 dans l'axe longitudinal du canal longitudinal 7 de la tête de vis 3 et donc le redressement de la vertèbre lorsqu'un moyen de serrage, du type écrou, est engagé dans le canal 7 correspondant. Par la suite, on désignera la première zone 12 et la troisième zone 14 respectivement de cône de réglage 12 (ou cône de débattement 12) et de chambre de débattement 14, et la deuxième zone 13 de cône de serrage 13 (ou cône de redressement 13).
[0048] Dans le mode de réalisation illustré, la partie supérieure de la forme en sablier formée par le cône de serrage 13 et la chambre de débattement 14 présente une hauteur au moins deux fois supérieure à la hauteur de la partie inférieure de la forme en sablier formée par le cône de débattement 12. Par ailleurs, la partie supérieure présente un angle au sommet par rapport à l'axe longitudinal BB inférieur à l'angle au sommet de la partie inférieure.
[0049] La tête de couplage 5 de l'élément d'ancrage osseux 2 présente une surface extérieure 15 de forme conjuguée à la surface intérieure du cône de serrage 13. Plus particulièrement, la tête de couplage 5 présente une forme sensiblement tronconique s'évasant en direction opposée à la tige filetée 4, de conicité voisine, et de préférence identique à la conicité du cône de serrage 13. Lorsque la vis d'ancrage est en position fixe (ie. après redressement de l'élément d'ancrage), la paroi du cône de serrage est ainsi en contact avec une portion de paroi la tête de couplage. On désignera par la suite cette portion de paroi par l'expression « portion de contact » sous la référence 20. [0050] Du fait de la forme en sablier de la cavité de réception 11 et de la forme tronconique inversée de la tête de couplage 5, la vis d'ancrage 1 assure conjointement la fonction de vis multiaxiale et de vis fixe. Elle autorise un débattement de la tête de vis 3 sur l'élément d'ancrage osseux 2 et le redressement de l'élément d'ancrage osseux 2 dans l'axe de la tête de vis 3 (axe correspondant à l'axe de la forme en sablier) dès lors que la tige de liaison et l'écrou de serrage sont placés sur la tête de vis 3. [0051] Avantageusement, la vis d'ancrage 1 comporte un moyen de retenue 16 de la tige de liaison en position lorsque celle-ci est montée dans le canal 6 correspondant de la tête de vis 3. Dans le mode de réalisation illustré, le moyen de retenue 16 se présente sous la forme d'un ergot annulaire 17 ménagé sur la face supérieure de la tête couplage. Il est bien entendu évident que l'invention ne se limite pas à ce type de moyen de retenue et qu'il peut être prévu notamment une pluralité d'ergots discontinus.
[0052] Avantageusement, la tête de couplage 5 comporte une cavité 18 débouchant sur l'extrémité supérieure 19, et plus particulièrement sur la face supérieure formant la base de la forme tronconique de la tête de couplage 5. La cavité 18 est agencée pour recevoir l'extrémité d'un instrument, comme par exemple l'extrémité d'un instrument d'entraînement du type tournevis.
[0053] Les figures 4, 5, 6a et 6b illustrent une vis d'ancrage 100 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, la chambre de débattement 14 a une section circulaire et s'étend dans le prolongement de la deuxième zone 13 suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal BB de la tête de vis 3. Comme précédemment, la chambre de débattement 14 débouche directement dans le cône de serrage 13. Afin de permettre le passage de l'élément d'ancrage osseux 2 par le haut de la tête de vis 3, la chambre de débattement 14 et la tête de couplage 5 sont dimensionnées de manière à prévoir un léger jeu entre la paroi interne 36 de la chambre de débattement 14 et le diamètre externe le plus important de la tête de couplage 5. Par léger jeu, on entend un jeu suffisant pour autoriser le passage de l'élément d'ancrage osseux 2 dans la tête de vis 3 et le débattement de la tête de vis 3 sur l'élément d'ancrage osseux 2 tout en assurant des dimensions extérieures optimales de la tête de vis 3.
[0054] Avantageusement, le cône de serrage 13 présente une génératrice ayant une longueur comprise entre 1 ,5 millimètres et 3 millimètres, et de préférence de 2 millimètres environ.
[0055] Dans le mode de réalisation illustré, la partie supérieure de la cavité de réception 11 formée par le cône de serrage 13 et la chambre de débattement 14 présentent une hauteur sensiblement égale à la hauteur de la partie inférieure de la cavité de réception 11 formée par le cône de débattement 12. Le cône de serrage 13 présente quant à lui une hauteur inférieure à celle de la chambre de débattement 14. La partie supérieure présente un angle au sommet par rapport à l'axe longitudinal BB sensiblement voisin de celui de la partie inférieure. Il est bien entendu évident que ce mode de réalisation ne se limite pas à ce dimensionnement, d'autres dimensionnements pouvant être prévus en fonction du débattement souhaité, de la taille de la vis d'ancrage, etc., sans sortir du cadre de l'invention.
[0056] Les figures 7a et 7b illustrent une variante de réalisation de la vis d'ancrage 100 illustré sur les figures 4, 5, 6a et 6b (vis d'ancrage référencée 110).
[0057] Dans ce mode de réalisation, la tête de couplage 5 comprend une portion présentant une forme tronconique conjuguée à la paroi intérieure du cône de serrage 13 de la tête de vis 3. Cette portion de la tête de couplage 5 forme ainsi la portion de contact 20 destinée à venir être mise en contact avec la paroi du cône de serrage 13 lors du redressement de l'élément d'ancrage osseux 2. La portion de contact 20 est avantageusement prolongée par une portion d'extrémité 21 de forme tronconique inversée par rapport à celle de la portion de contact 20. Dans le mode de réalisation illustré, la section extérieure de la base de la portion d'extrémité 21 est égale à la section extérieure de la base de la portion de contact 20. L'avantage de prévoir une portion de contact 20 prolongée par une portion d'extrémité tronconique 21 est d'augmenter le volume de la tête de couplage 5 tout en autorisant un débattement de la tête de vis 3 sur la tête de couplage 3. En augmentant le volume de la tête de couplage 5, les zones de rupture éventuellement présentes au niveau de la cavité 18 et de la tête de couplage lorsque celle-ci est dépourvue de portion d'extrémité sont éliminées.
[0058] Avantageusement, et comme dans les modes de réalisation précédemment décrits, la vis d'ancrage 110 comporte des moyens de retenue de la tige de liaison sur la tête de vis 3. Dans le cas présent, les moyens de retenue comporte un ergot annulaire ménagé sur la face supérieure (face d'extrémité) de la portion d'extrémité 21. L'avantage de la forme tronconique inversée de la portion d'extrémité 21 est de ne pas limiter le mouvement de la tête de vis 3 sur la tête de couplage 5 de l'élément d'ancrage osseux 2.
[0059] La chambre de débattement 14, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, présente une section circulaire et s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la tête de vis 3.
[0060] Dans le mode de réalisation illustrée, le cône de serrage 13 présente une hauteur sensiblement égale à la hauteur du cône de débattement 12. Il présente en outre un angle au sommet par rapport à l'axe longitudinal BB inférieur à celui du cône de débattement 12. Il est bien entendu évident que ce mode de réalisation ne se limite pas à ce dimensionnement, d'autres dimensionnements pouvant être prévus en fonction du débattement souhaité, de la taille de la vis d'ancrage, etc., sans sortir du cadre de l'invention.
[0061] Par ailleurs, la tête de vis 3 illustrée est une tête arrangée pour le traitement de traumatismes importants (configuration similaire à la tête de vis de la vis d'ancrage de la figure 1). Il est bien entendu évident que la tête de vis 3 pourra présenter une forme classique comme illustrée sur la figure 4.
[0062] Les figures 8a et 8b illustrent une vis d'ancrage 120 selon un autre exemple de réalisation. [0063] Dans ce mode de réalisation, la chambre de débattement 14, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, présente une section 23 circulaire et s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la tête de vis 3. Elle communique cependant avec le cône de serrage 13 par l'intermédiaire d'une zone de centrage. La zone de centrage 23, de section circulaire, s'étend sensiblement dans l'axe longitudinal BB de la tête de vis 3. La zone de centrage 23 est destinée à venir se placer en vis-à-vis d'une portion circulaire de la tête de couplage 5, appelée portion de centrage 22, lors de l'opération de redressement. Dans le mode de réalisation décrit, des moyens de retenue sont ménagés sur la face supérieure de la portion de centrage 22. La portion de centrage de la tête de couplage 5 et la zone de centrage de la tête de vis 3 permettent ainsi d'aligner la tige filetée 4 par rapport au canal longitudinal 7 de la tête de vis 3. Afin de permettre le débattement de la tête de couplage 5, la chambre de débattement 14 présente une section interne supérieure à la section interne de la zone de centrage 23. Ce changement de section est désigné par la référence 28. La position de débattement est alors obtenue par un léger glissement de la tête de vis 3 sur la tige filetée 4 en direction de l'extrémité d'ancrage de cette dernière. [0064] Bien que non représenté, il peut être prévu que la tête de couplage 5 comporte également une portion d'extrémité de forme tronconique inversée par rapport à celle de la portion de contact 20similaire à la portion d'extrémité 21 de la tête de couplage 5 illustrée sur les figures 7a et 7b. [0065] Dans les modes de réalisation précédemment décrits, le redressement de l'élément d'ancrage osseux 2 est réalisé par la tige de liaison lors du montage de l'écrou de serrage dans la tête de vis 3. Selon ces configurations, la présence d'un berceau entre la tête de couplage 5 et la tige de liaison n'est pas nécessaire. Il peut bien entendu être envisagé de prévoir la mise en œuvre des vis d'ancrage précédemment décrites avec un berceau 24 présentant une face inférieure de contact 26 plane sans sortir du cadre de l'invention comme illustré sur les figures 9a et 9b. On comprend dans ce cas que la tête de couplage 5 présentera une surface d'extrémité 27 de préférence plane. L'avantage d'utiliser un berceau présentant une face de contact inférieure plane et une tête de couplage 5 ayant une face d'extrémité plane est d'offrir un bras de levier optimum quelque soit l'axe d'implantation de la tige d'ancrage 4 dans la vertèbre. En effet, et comme illustré sur la figure 9a, le point de contact 25 entre le berceau 24 et la tête de couplage 5 lorsque la tête de vis 3 est inclinée par rapport à l'élément d'ancrage osseux 2 est situé sur le bord de l'extrémité supérieure de la tête de couplage 5. Un tel point de contact ne peut être obtenu avec une tige de liaison. En effet, et comme le montre la figure 11 , le point de contact 29 obtenu avec une tige de liaison 35 présente une distance Y avec l'axe longitudinal BB inférieure à la distance X obtenu avec le berceau 24.
[0066] Selon la forme de la tête de couplage 5, l'utilisation d'un berceau 24 peut cependant s'avérer nécessaire. Un exemple d'une telle configuration est illustré sur les figures 10a et 10b. Dans ce mode de réalisation, outre la portion de contact 20 de forme tronconique, la tête de couplage 5 est formée d'une pluralité de portions tronconiques. Ces portions tronconiques sont arrangées les unes par rapport aux autres pour conférer à la tête de couplage 5 une forme voisine à celle d'un hémisphère. La tête de vis 3 est alors montée mobile en rotation sur l'élément d'ancrage osseux 2. Dans ce cas, la présence d'un berceau 24 tel que décrit précédemment est nécessaire, en association avec la tige de liaison et l'écrou de serrage, afin de verrouiller complètement le mouvement de rotation de la tête de vis 3 et intervenir dans le redressement de l'élément d'ancrage osseux 2 dans l'axe de la tête de vis 3 lors du redressement de la vertèbre.
[0067] Les figures 12a et 12b représentent un autre mode de réalisation d'une vis d'ancrage 150 pourvue d'un berceau 24, la vis étant montrée respectivement en position de débattement et en position fixe. Dans ce mode de réalisation, les éléments (tête de vis 3, élément d'ancrage osseux 2 et berceau 24) reprennent pour l'essentiel la structure de ceux décrits en relation avec les figures 10a et 10b. Le berceau 24 et la tête de couplage 5 de l'élément d'ancrage 2 en diffèrent cependant par la configuration des zones de contact mises en œuvres par le berceau et la tête de couplage. Dans ce mode de réalisation, le berceau 24 comporte une face d'extrémité 26 chanfreinée (chanfrein 26 A). Le berceau 24 présente ainsi une portion d'extrémité inférieure de forme tronconique. La tête de couplage 5 présente quant à elle une face d'extrémité supérieure 27 pourvue d'un alésage 270 de forme tronconique conjuguée à celle de la portion d'extrémité du berceau 24. Comme illustré sur la figure 12b, l'alésage 270 est dimensionné et agencé pour que la tête de couplage 5 coopère avec la portion d'extrémité du berceau 26 lorsque l'élément d'ancrage osseux 2 est placé pour s'étendre dans l'axe de la tête de vis 3. L'alésage 270 débouche dans la cavité 18 de réception de l'extrémité de l'instrument.
[0068] Lors du vissage de l'écrou de serrage dans la tête de vis 3, la zone chanfreinée 26 A du berceau 24, sous l'action de poussée de la tige de liaison, vient au contact de la bordure supérieure de l'alésage (bordure délimitée par la surface 27 et l'alésage 270). L'avantage de cette configuration est d'améliorer la répartition des efforts et ainsi de réduire les frottements entre le berceau 24 et la tête de couplage 5.
[0069] Afin d'augmenter la réduction des frottements, il peut être également prévu de soumettre le berceau et l'élément d'ancrage osseux à un traitement chimique, comme par exemple une anodisation. [0070] Selon une variante de réalisation, il peut être prévu une configuration inversée pour les faces de contact du berceau et de la tête de couplage. Ainsi, il peut être prévu que la tête de couplage présente une portion d'extrémité supérieure de forme tronconique, la conicité décroissant dans la direction opposée à la tige fileté d'ancrage tandis que le berceau présente une face d'extrémité pourvue d'un alésage de forme conjuguée avec la portion d'extrémité tronconique de la tête de couplage lorsque l'élément d'ancrage osseux est placé dans l'axe de la tête de vis.
[0071] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'ostéosynthèse comprenant :
- des vis d'ancrage (1 , 100, 110, 120, 130, 140, 150) destinées à être implantées respectivement dans une vertèbre, l'une au moins des vis d'ancrage comprenant un élément d'ancrage osseux (2) d'axe longitudinal AA, comprenant une tige filetée (4) d'ancrage prolongée en extrémité par une tête de couplage (5), et une tête de vis (3) pour le couplage d'un élément de liaison à l'élément d'ancrage osseux (2), ladite tête de vis, montée mobile sur l'élément d'ancrage osseux, comprenant un corps d'axe longitudinal BB traversé longitudinalement par un canal présentant en partie inférieure une cavité de réception (11) de la tête de couplage (5) de l'élément d'ancrage,
- au moins un élément de liaison destiné à relier les vis d'ancrage entre elles,
- des moyens de serrage de l'élément de liaison sur chaque vis d'ancrage, caractérisé en ce que le système d'ostéosynthèse comporte des moyens de redressement de l'élément d'ancrage osseux (2) par rapport à la tête de vis (3) lors du serrage de l'élément de liaison sur la vis d'ancrage, lesdits moyens de redressement étant arrangés pour redresser la tige filetée (4) de l'élément d'ancrage osseux (2) et la placer dans l'axe longitudinal BB du corps de la tête de vis (3).
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de redressement comportent un berceau (24) destiné à recevoir l'élément de liaison, ledit berceau présentant une extrémité inférieure de forme conjuguée avec l'extrémité supérieure de la tête de couplage.
3. Système d'ostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du berceau est de forme tronconique.
4. Système d'ostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le berceau et la tête de couplage présentent respectivement une face inférieure et une face d'extrémité supérieure planes.
Système d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cavité de réception (11) ménagée dans la tête de vis (3) comprend une première zone (12) de section croissante en direction de l'élément d'ancrage osseux (2) et débouchant en extrémité inférieure de la tête de vis (3), une deuxième zone (13) de section décroissante en direction de l'élément d'ancrage, la deuxième zone (13), disposée au-dessus de la première zone (12), présentant une ouverture de communication avec la première zone (12) de section supérieure à la section nominale extérieure de la tige filetée (4) de l'élément d'ancrage osseux (2) et de section inférieure à une section extérieure de la tête de couplage (5), et une troisième zone (14) communiquant avec la deuxième zone (13) et agencée avec cette dernière pour permettre le débattement de la tête de vis (3) sur la tête de couplage (5), et en ce que la tête de couplage (5) de l'élément d'ancrage osseux (2) comporte une portion de contact (20) ayant une surface extérieure de forme conjuguée à la surface intérieure de la deuxième zone (13) de la cavité de réception (11).
Système d'ostéosynthèse selon la revendication 5, caractérisé en ce que les première, deuxième et troisième zones (12, 13, 14) forment, avec la portion de contact (20), les moyens de redressement.
Système d'ostéosynthèse selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la première et/ ou deuxième zone (12, 13) est(sont) de forme tronconique.
Vis d'ancrage (1 , 100, 110, 120, 130, 140) destinée à être mise en œuvre dans un système d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un élément d'ancrage osseux (2) pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une tête de vis (3) pour le couplage d'un élément de liaison à l'élément d'ancrage osseux (2), l'élément d'ancrage osseux (2) comprenant une tige filetée (4) d'ancrage dans la vertèbre prolongée, en extrémité, par une tête de couplage (5) avec la tête de vis (3), la tête de vis (3) comprenant un corps traversé longitudinalement par un canal, ledit canal présentent, en partie inférieure, une cavité de réception (11) de la tête de couplage (5) de l'élément d'ancrage, caractérisée en ce que la cavité de réception (11) comprend une première zone (12) de section croissante en direction de l'élément d'ancrage osseux (2) et débouchant en extrémité inférieure de la tête de vis (3), une deuxième zone (13) de section décroissante en direction de l'élément d'ancrage, la deuxième zone (13), disposée au-dessus de la première zone (12), présentant une ouverture de communication avec la première zone (12) de section supérieure à la section nominale extérieure de la tige filetée (4) de l'élément d'ancrage osseux (2) et de section inférieure à une section extérieure de la tête de couplage (5), et une troisième zone (14) communiquant avec la deuxième zone (13) et agencée avec cette dernière pour permettre le débattement de la tête de vis (3) sur la tête de couplage (5), et en ce que la tête de couplage (5) de l'élément d'ancrage osseux (2) comporte une portion de contact (20) ayant une surface extérieure de forme conjuguée à la surface intérieure de la deuxième zone (13) de la cavité de réception (11).
9. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la deuxième zone (13) est de forme tronconique.
10. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée en ce que la première zone (12) est de forme tronconique.
11. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la troisième zone (14) comporte une portion de paroi de section circulaire supérieure ou égale à la section de l'extrémité supérieure de la deuxième zone (13).
12. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon la revendication 11, caractérisée en ce que la troisième zone (14) présente une section interne élargie par rapport à la portion de paroi de section circulaire.
13. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisée en ce que la tête de couplage (5) comporte une portion de centrage de section sensiblement égale à la portion de paroi de la troisième zone (14).
14. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendication 8 à 13, caractérisée en ce que la troisième zone (14) comporte une portion de paroi de forme tronconique communiquant avec la deuxième zone (13), l'extrémité inférieure de la portion de paroi présentant une section supérieure ou égale à la section de l'extrémité supérieure de la deuxième zone (13).
15. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendication 8 à 14, caractérisée en ce que la tête de couplage (5) comporte une portion d'extrémité (21) de forme tronconique s'élargissant en direction de la tige filetée (4).
16. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendication 8 à 15, caractérisée en ce que la tête de couplage (5) présente une face supérieure pourvue d'un ergot annulaire (17) de retenue de l'élément de liaison.
17. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendication 8 à 15, caractérisée en ce que la tête de couplage (5) présente une face supérieure plane s 'étendant sensiblement perpendiculairement à la tige filetée.
18. Vis d'ancrage (1, 100, 110, 120, 130, 140) selon l'une quelconque des revendication 1 à 10, caractérisée en ce que les deuxième et troisième zone (13, 14) forment une chambre de débattement de la tête de couplage (5).
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