FR2790198A1 - Dispositif de solidarisation d'une piece sur un support, tel qu'une plaque d'osteosynthese sur une masse osseuse - Google Patents

Dispositif de solidarisation d'une piece sur un support, tel qu'une plaque d'osteosynthese sur une masse osseuse Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de solidarisation d'une pièce (1), sur un support (S), à l'aide d'une tige filetée (2) traversant un orifice (3) de ladite pièce (1) pour venir se visser dans la matière du support (S), l'orifice (3) de la pièce étant muni d'un alésage taraudé (4) coopérant avec au moins une portion de la tige pour assurer une immobilisation en rotation de ladite tige (2). Ce dispositif est caractérisé en ce que l'alésage taraudé (4) est ménagé dans une bague (5) logée de manière orientable à l'intérieur dudit orifice, cette bague (5) s'expansant radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la tige au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige (2) suivant une orientation angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice (3) de la pièce (1), les axes de la tige (2) et de bague (5) étant alors rigoureusement coïncidents. Application à la fixation d'implants sur un os.

Description

M La présente invention concerne un dispositif de
solidarisation d'une pièce sur un support à l'aide d'au moins un organe de fixation affectant la forme d'une tige20 filetée traversant un orifice de ladite pièce pour venir se visser dans la matière du support.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif appliqué au domaine médical, en particulier au domaine de la25 chirurgie orthopédique, ce dispositif permettant la solidarisation d'une plaque généralement en métal à la masse osseuse constituée d'au moins un os. La fixation d'une plaque à un support s'effectue généralement au moyen de vis traversant des orifices de la pièce pour se visser30 dans des taraudages usinés dans le support. La qualité de la fixation de la pièce au support est fonction notamment de l'orientation des vis dans le support et du mode de verrouillage des vis au support. Pour obtenir une bonne tenue de la vis dans le support, le verrouillage de la vis35 suivant une orientation angulaire donnée dans le support doit s'effectuer de telle sorte que la solidarisation de la pièce et du support ne dépende pas d'une force de compression qui les appliquerait l'un contre l'autre. En 2 effet, du fait que la matière du support est une matière osseuse qui s'altère à l'interface avec la pièce, la force de frottement entre pièce et support diminue jusqu'à devenir nulle. Ceci rend la pièce mobile sous l'action5 d'efforts exercés sur cette dernière et peut provoquer l'apparition d'un jeu de la vis dans le support puis, à la longue, son arrachement. Ce problème avait d'ores et déjà été abordé dans le brevet FR-A-2.739.151. Par ailleurs, pour obtenir un ancrage parfait, les vis ne s'étendent pas ) parallèlement les unes aux autres mais sont au contraire à allure divergente de telle sorte qu'une traction normale à la plaque ne génère aucun arrachement de cette dernière. Pour obtenir une telle orientation des vis, on peut ménager, dans la plaque devant être fixée au support, des15 orifices d'axe non orthogonal à la surface de la plaque de telle sorte que l'orientation de la vis est fournie par l'orifice ménagé dans ladite plaque. Le chirurgien ne dispose alors d'aucune liberté concernant l'orientation de la vis à fixer. Or, cette orientation prédéterminée peut20 parfois s'avérer incompatible avec des contraintes anatomiques. Par ailleurs, les dispositifs existants ne permettent pas un rapprochement optimal de la plaque et du support sans nuire à la coaxialité entre axe de la plaque et axe du taraudage. 25 Un but de la présente invention est donc de proposer un
dispositif de solidarisation d'une pièce sur un support dont la conception permet une coïncidence parfaite de l'axe de taraudage dans la matière du support et de l'axe de30 taraudage du dispositif quelle que soit l'orientation de l'axe de taraudage dans la matière de support.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
dispositif de solidarisation d'une pièce sur un support35 dont la conception permet une mise en place et un démontage aisés tout en offrant une bonne résistance à l'arrachement.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de solidarisation d'une pièce, telle qu'une plaque d'ostéosynthèse, sur un support, tel qu'une masse osseuse, à l'aide d'au moins un organe de fixation affectant la forme d'une tige filetée traversant un orifice de ladite pièce pour venir se visser dans la matière du support, l'orifice de la pièce étant muni d'un alésage taraudé de rayon croissant en direction de la face externe de la pièce opposée à la face en regard du support, cet alésage coopérant avec au moins une portion de la tige dont l'âme10 est conformée pour exercer dans ledit alésage un effort radial de compression qui croit au cours du vissage pour assurer, lors de l'engagement par vissage de la portion de tige dans l'alésage dudit orifice, une immobilisation en rotation de ladite tige, caractérisé en ce que l'alésage15 taraudé est ménagé dans une bague logée de manière orientable à l'intérieur dudit orifice, cette bague s'expansant radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la tige au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige suivant2() une orientation angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice de la pièce, les axes de la tige et de bague
étant alors rigoureusement coïncidents.
Grâce à cette conception du dispositif, le chirurgien positionne en peropératoire, suivant l'orientation voulue, la tige filetée sans avoir à faire preuve d'une dextérité
particulière tout en garantissant une bonne tenue dans le temps de la vis.
) Par ailleurs, le verrouillage de la tige filetée est garanti indépendamment de la nature et de la qualité de
l'interface entre pièce et support.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la
description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexes dans lesquels:
la figure 1 représente une vue de face partiellement en coupe d'un dispositif, objet de l'invention, à l'état non assemblé des éléments le constituant; la figure 2 représente une vue de face partiellement en coupe du dispositif de la figure 1 à l'état assemblé des éléments; la figure 3 représente une vue de dessus d'une bague constituant l'un des éléments du dispositif objet de l'invention et la figure 4 représente une vue partielle de
l'extrémité de vissage de la vis.
De manière en soi connue, le dispositif, objet de l'invention, est constitué d'une pièce 1 apte à être solidarisée sur un support S au moyen d'au moins un organe de fixation 2. Comme mentionné ci-dessus, ce dispositif est plus particulièrement destiné au domaine médical. Dans ce20 cas, la pièce 1 est un implant, affectant généralement la forme d'une plaque et le support S au moins un os. L'organe de fixation 2 est quant à lui constitué par une tige filetée pouvant encore être appelée vis. Cette tige 2 qui assure la solidarisation de la pièce 1 sur le support S25 traverse un orifice 3 de la pièce 1 et vient s'ancrer dans le support S. L'orifice 3 de cette pièce 1 est muni d'un alésage taraudé 4 de rayon croissant en direction de la face externe de la pièce 1 opposée à la face en regard du support S. Cet alésage taraudé 4 est destiné à venir en30 prise avec une portion 8 de l'âme de la tige 2 lors de l'engagement par vissage de la tige 2 dans l'orifice 3 de la pièce 1. Cette âme 8 et cet alésage taraudé 4 sont conformés de manière à assurer par coincement une immobilisation en rotation de la tige 2 dans la pièce 1.35 Cette immobilisation en rotation est obtenue par friction des surfaces de l'alésage 3 et de la tige 2 en regard. En effet, la tige filetée 2 présente, sur une longueur D au moins égale à un pas, une âme de rayon r croissant en direction de l'extrémité de vissage de la tige représentée en 9 aux figures. Cette portion de tige coopère, lors de son engagement dans la pièce 1 avec l'alésage taraudé 4 de la pièce 1. Cet alésage taraudé 4 est également de rayon5 croissant en direction de la face externe de la pièce 1 opposée à la face en regard du support S de manière à
obtenir l'effet de coincement souhaité.
Cet effet de coincement ne peut être obtenu que si le rayon croit de manière appropriée. En effet, comme le montre la figure 4, le rayon r de l'âme de la tige 2 doit croitre de telle sorte que la droite Dl, passant par deux points A, B, choisis à la surface de ladite âme 8, de manière telle que leur projection orthogonale sur l'axe longitudinal D2 de la15 tige délimite un segment de droite A'B' de longueur égale au pas de vis, forme avec l'axe longitudinal de la vis un angle a compris entre 3 et 15 degrés. La forme de l'âme de la tige 2 importe peu à partir du moment o cette progression du rayon est respectée. Ainsi, à titre20 d'exemple, l'âme de la tige 2 peut affecter, sur une longueur au moins égale à un pas, la forme d'une surface de révolution engendrée par la rotation d'une génératrice parallèlement à, et autour de, l'axe de révolution D2 constitué par l'axe longitudinal médian de la tige 2 en25 s'en éloignant. Dans ce cas, le rayon r de l'âme de la tige prend successivement des valeurs croissantes. L'âme de la
tige 2 de rayon croissant peut également affecter une forme tronconique non représentée.
Généralement, la portion de tige 2 à âme de rayon r croissant présente un profil homothétique au profil de l'alésage taraudé 4 de la pièce 1. En outre, pour obtenir l'effet de coincement par friction souhaitée, le plus grand rayon de la partie de l'alésage 4 en prise avec la tige 235 est au plus égal au plus grand rayon de l'âme de la tige 2. Dans le cas d'une utilisation médicale de ce dispositif, il est la plupart du temps nécessaire que l'extrémité de 6 vissage 9 de la tige filetée 2 soit disposée en affleurement de la face externe de la pièce 1. Dans ce cas, la portion de la tige 2 présentant une âme de rayon r croissant est ménagée à l'extrémité de vissage 9 de la tige5 2 ou à son voisinage. Pour des précisions supplémentaires relatives à la fabrication d'une telle vis à pas constant
ou non, on pourra se référer notamment à la demande de brevet FR-A-2. 739.151.
De manière caractéristique à l'invention, l'alésage taraudé 4 de la pièce 1 est ménagé dans une bague 5 logée de manière orientable à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Cette bague 5 est agencée pour s'expanser radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la tige 2 au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige 2 suivant une orientation
angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Dans cette position immobilisée, l'axe D2 (axe longitudinal médian) de la tige 2 et l'axe XX' (axe20 longitudinal médian) de la bague 5 sont rigoureusement coïncidents.
Pour permettre à la bague 5 de s'orienter à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1 à la manière d'une rotule, le25 profil externe de la bague 5 et le profil interne de l'orifice 3 de la pièce 1 sont de préférence de forme complémentaire. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, la bague 5 affecte la forme d'un anneau sphérique fendu, la fente étant représentée en 7 à la figure 3. Ainsi, pour la fixation de la pièce 1 sur un support S, le chirurgien pratique de la manière suivante. Il procède à travers la plaque au perçage d'un taraudage dans la matière osseuse, l'axe de ce taraudage étant choisi pour obtenir une orientation de la vis telle qu'elle résiste à des forces35 d'arrachement importantes. La tige filetée 2 est alors introduite à l'intérieur de la bague 5 et vient en prise avec l'alésage taraudé 4 puis est introduite dans l'axe de 7 taraudage de l'os. Au cours du vissage de la tige filetée 2, cette tige va, à, ou au voisinage de, son extrémité libre de vissage 9, exercer un effort radial de compression sur ladite bague 5 et assurer l'expansion de cette dernière5 qui s'est préalablement positionnée automatiquement sous l'action de la tige. Cette tige filetée 2 va alors
s'immobiliser et se verrouiller dans une position d'orientation donnée. Le vissage est poursuivi jusqu'à ce que l'effort radial de compression soit suffisant pour10 exercer un verrouillage de l'ensemble.
Il est à noter que, pour permettre un rapprochement optimal de la pièce 1 du support S, la face frontale de la bague 5 est pourvue d'éléments en saillie ou en relief tels que des15 rainures 6 adaptés à coopérer avec un outil d'entraînement en rotation de la tige 2. Ces rainures 6 permettent un
entraînement en rotation simultané de la tige 2 et de la bague 5. En effet, la tige 2 est généralement pourvue à son extrémité de vissage 9 d'une cavité axiale prismatique 1020 apte à recevoir la tête d'un outil d'entraînement en rotation de la tige 2.
La bague 5 peut être montée de manière amovible à
l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Dans ce cas, il25 pourra être prévu un détrompeur pour garantir une insertion correcte de la bague 5 dans ledit orifice 3.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de solidarisation d'une pièce (1), telle qu'une plaque d'ostéosynthèse, sur un support (S), tel qu'une masse osseuse, à l'aide d'au moins un organe de fixation (2) affectant la forme d'une tige filetée traversant un orifice (3) de ladite pièce (1) pour venir se visser dans la matière du support (S), l'orifice (3) de la pièce (1) étant muni d'un alésage taraudé (4) de rayonI()10 croissant en direction de la face externe de la pièce (1) opposée à la face en regard du support (S), cet alésage (4) coopérant avec au moins une portion de la tige dont l'âme est conformée pour exercer dans ledit alésage (4) un effort radial de compression qui croît au cours du vissage pour15 assurer, lors de l'engagement par vissage de la portion de tige dans l'alésage (4) dudit orifice (3), une immobilisation en rotation de ladite tige (2), caractérisé en ce que l'alésage taraudé (4) est ménagé dans une bague (5) logée de manière orientable à l'intérieur20 dudit orifice (3), cette bague (5) s'expansant radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la
tige (2) au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige (2) suivant une orientation angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice (3) de la25 pièce (1), les axes de tige (2) et de bague (5) étant alors rigoureusement coïncidents.
2. Dispositif de solidarisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil externe de la bague (5) et
3, le profil interne de l'orifice (3) de la pièce (1) sont de forme complémentaire.
3. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que ladite bague (5) affecte la forme d'un anneau sphérique fendu (7).
4. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la face frontale de la bague (5) est pourvue d'éléments en relief ou en saillie tels que des5 rainures (6) adaptés à coopérer avec un outil d'entraînement en rotation de la tige (2) pour permettre un entraînement en rotation simultané de la tige (2) et de la bague (5) en vue d'un rapprochement de la pièce (1) de son support (S).10()
5. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la bague (5) est logée de manière amovible à l'intérieur de l'orifice (3) de la pièce (1).15
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