FR2810533A1 - Adjustable fixing for spinal tie rod and pedicular screw comprises supporting cushion with slotted hole for rod set in cup on screw head - Google Patents

Adjustable fixing for spinal tie rod and pedicular screw comprises supporting cushion with slotted hole for rod set in cup on screw head Download PDF

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Abstract

The fixing consists of a supporting cushion (3) with a slotted hole (3c,3d) to receive a tie rod (2), designed to fit into a cup (4) with side wall slots for the rod and a hole in its base for the pedicular screw (11). A cap (6) engaging with the cup's threaded upper edge (4e) holds the cushion in place.

Description

L'invention se rattache au secteur technique des moyens de stabilisation du rachis notamment par voie postérieure. Plus particulièrement, l'invention concerne la stabilisation vertébrale au moyen d'une tige rigide destinée à relier plusieurs vertèbres. La tige est rendue solidaire, par différents moyens, de vis de conception spécifique, connues sous nom de vis pédiculaire. The invention relates to the technical sector of the means for stabilizing the spine, particularly posteriorly. More particularly, the invention relates to vertebral stabilization by means of a rigid rod for connecting several vertebrae. The rod is made integral, by various means, screws of specific design, known as the pedicle screw.

L'invention concerne donc un dispositif mettant en oeuvre des tiges aptes a relier plusieurs vis pédiculaires notamment lorsqu'il est nécessaire de relier un nombre de vertèbres supérieur à deux par exemple. The invention therefore relates to a device using rods adapted to connect several pedicle screws, especially when it is necessary to connect a number of vertebrae greater than two for example.

A partir de cette conception de base, pour obtenir un montage dit "latéralisé", la barre peut coopérer avec les agencements élément connecteur rendu solidaire de la vis pédiculaire. From this basic design, to obtain a so-called "lateralized" mounting, the bar can cooperate with the connector element arrangements made integral with the pedicle screw.

Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement des brevets FR 2.714.287, US 5.312.404. This state of the art can be illustrated by the teaching of patents FR 2,714,287, US 5,312,404.

Le montage de la barre peut également s'effectuer, plus d'une manière déportée, mais très sensiblement en alignement avec l'axe des vis pédiculaires. Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement des brevets DE 19512709, US 5.084.048. The assembly of the bar can also be carried out more than one way remotely, but very substantially in alignment with the axis of the pedicle screws. This state of the art can be illustrated by the patent teaching DE 19512709, US 5,084,048.

Il est également apparu important de pouvoir assurer un reglage de la barre par rapport à l'axe de vissage de<B>là</B> vis pédiculaire- ûans trois plans de l'espace pour compenser l'alignement des barres de jonction d'étage et éviter de contraindre les vis pédiculaires de fixation. Une solution ressort par exemple de l'enseignement du brevet précité DE 1 122709. La solution décrite dans ce brevet nécessite toutefois l'utilisation d'une barre de conception spéciale se présentant très sensiblement sous forme d'une plaque avec des lumières oblongues participant au réglage. It also appeared important to be able to adjust the bar relative to the screw axis of <B> there </ B> pedicle screw - in three planes of space to compensate for the alignment of the connecting rods. floor and avoid constraining pedicle fixation screws. A solution emerges, for example, from the teaching of the aforementioned patent DE 1 122709. The solution described in this patent, however, requires the use of a special design bar very substantially in the form of a plate with oblong slots participating in setting.

A partir de cet état de la technique, le problème se propose de résoudre l'invention est de permettre un réglage dans les différents plans de l'espace cela aussi bien dans le cadre d'un montage sensiblement coaxial de la barre par rapport aux vis pédiculaires, que dans le d'un montage latéralisé de la barre par rapport aux vis pédiculaires, c' -à-dire mettant en aeuvre des éléments connecteurs. From this state of the art, the problem proposes to solve the invention is to allow adjustment in the different planes of space that as well in the context of a substantially coaxial mounting of the bar relative to the screws pedicular, that in a lateralized mounting of the bar relative to the pedicle screws, that is to say implementing connector elements.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu mis au point un dispositif qui comprend - un coussinet support présentant une empreinte de positionnement de la barre et d'orientation angulaire dans les différents plans de l'espace et apte à coopérer avec une empreinte complémentaire, en forme de sphère creuse, que présente la tête de la vis pédiculaire ; - le coussinet présente un logement sous forme d'un berceau pour le montage de barre de liaison ou d'un élément connecteur apte à recevoir ladite barre ; - un manchon de liaison apte à coopérer avec la tête de la vis pédiculaire avec capacité d'orientation angulaire ; - le manchon présente des agencements pour le passage de la barre ou de l'élément connecteur<B>;</B> - un moyen liaison coaxial coopérant en appui avec la barre ou l'élément connecteur, et présentant des agencements d'accouplement démontable avec le manchon. Pour résoudre le problème posé d'assurer l'orientation dans les différents plans de l'espace du coussinet recevant la barre ou l'élément connecteur, l'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet est constituée par une calotte de forme hémisphérique coopérant avec une cuvette de forme hémisphérique complémentaire formée coaxialement à la tige de vis. To solve such a problem, it has been designed a device which comprises - a support pad having a positioning imprint of the bar and angular orientation in the different planes of the space and able to cooperate with a complementary imprint , in the form of a hollow sphere, which presents the head of the pedicle screw; - The pad has a housing in the form of a cradle for mounting a connecting bar or a connector element adapted to receive said bar; - A connecting sleeve adapted to cooperate with the head of the pedicle screw with angular orientation capability; - The sleeve has arrangements for the passage of the bar or the connector element <B>; - A coaxial connection means cooperating in support with the bar or the connector element, and having coupling arrangements removable with the sleeve. To solve the problem posed of ensuring the orientation in the different planes of the space of the bearing receiving the bar or the connector element, the positioning and angular orientation impression of the pad is constituted by a cap of hemispherical shape cooperating with a bowl of complementary hemispherical shape formed coaxially with the screw rod.

Dans autre forme de réalisation, l'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet est constituée par une cuvette de forme hémisphérique coopérant avec une calotte mâle de forme complémentaire formée coaxialement à la tige de vis. In another embodiment, the positioning and angular orientation impression of the bearing is constituted by a bowl of hemispherical shape cooperating with a male cap of complementary shape formed coaxially with the screw rod.

Pour résoudre le problème posé d'assurer le blocage de la barre selon différentes positions angulaires, la tête de la vis pédiculaire présente une portée externe d'appui de forme hémisphérique apte à coopérer avec le fond du manchon liaison qui délimite un chambrage de forme hémisphérique complémentaire. Le moyen de liaison coaxial est constitué par un 'lément d'appui circulaire logé dans l'alésage du manchon et monté avec capacité de déplacement rectiligne pour permettre un appui sur la barre, ledit élément étant libre en rotation par rapport à l'écrou apte à être vissé sur portée filetée externe formée au niveau de l'extrémité supérieure dudit manchon. L'élément d'appui présente une empreinte rectiligne forme complémentaire à la section externe de la barre. To solve the problem posed of locking the bar in different angular positions, the head of the pedicle screw has an outer bearing surface of hemispherical shape adapted to cooperate with the bottom of the connecting sleeve which delimits a chamber of hemispherical shape complementary. The coaxial connecting means is constituted by a circular bearing element housed in the bore of the sleeve and mounted with linear displacement capacity to allow support on the bar, said element being free to rotate relative to the nut fit to be screwed on outer threaded surface formed at the upper end of said sleeve. The support member has a rectilinear shape complementary shape to the outer section of the bar.

Pour résoudre le problème posé d'assurer la mise en place de la vis pédiculaire, la tête de la vis pédiculaire présente des empreintes d'entraînement en rotation coopérant avec un outil. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif niveau de la tête orientable dans tous les plans de l'espace pour le montage de barre de liaison ; - la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 montrant une autre forme de réalisation<B>;</B> - la figure 3 est une vue en coupe transversale considérée selon ligne 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4-4 de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue semblable à la figure 4 dans le cas où la barre est fixée dans un élément connecteur<B>;</B> - la figure G est une vue à caractère purement schématique montrant exemple de montage du dispositif au niveau de la colonne vertébrale. Comme le montre la figure 1, le dispositif de fixation orientable de la colonne vertébrale comprend une vis pédiculaire (1) présentant des agencements pour le montage et la fixation d'une manière orientable, dans différents plans de l'espace, d'une barre de liaisons (2). Bien évidemment, compte tenu du problème posé qui est d'assurer la liaison entre les différents étages vertébraux, le dispositif comprend au moins deux vis pédiculaires (1) pour le montage et le soutien de la barre de liaison (2). To solve the problem posed to ensure the establishment of the pedicle screw, the head of the pedicle screw has rotational drive impressions cooperating with a tool. The invention is described below in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the level device of the orientable head in all the planes of the space for the assembly of link bar; Fig. 2 is a view similar to Fig. 1 showing another embodiment; Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of Fig. 1; FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1; FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 in the case where the bar is fixed in a connector element; FIG. G is a purely diagrammatic view showing an example of mounting of the device in FIG. level of the spine. As shown in FIG. 1, the rotatable attachment device of the spine comprises a pedicle screw (1) having arrangements for mounting and fixing in a steerable manner, in different planes of space, a bar of links (2). Of course, given the problem that is to ensure the connection between the different vertebral stages, the device comprises at least two pedicle screws (1) for mounting and supporting the connecting bar (2).

La vis pédiculaire (1) présente une tige d'ancrage<B>(l</B>a) destinée à être vissée dans la pédicule correspondante et une tête (lb). Concernant la tige d'ancrage (la), cette dernière est avantageusement du type de celle définie dans la demande de brevet FR<B>99.01765.</B> Pour l'essentiel, la tige (la) présente, à partir de la tête (lb) et sur une partie de sa longueur une âme cylindrique avec un diamètre de filet conique destiné à coopérer avec corticale de l'os. L'extrémité de la vis pédiculaire présente une âme conique avec un diamètre de filet cylindrique destiné à coopérer avec l'os spongieux. Autrement dit, la zone dont l'âme est cylindrique, évite de faire éclater corticale de l'os, tandis que la zone dont l'âme est conique, assure la compression de l'os spongieux et donc son immobilisation en rotation. The pedicle screw (1) has an anchor rod <B> (1 </ B> a) to be screwed into the corresponding pedicle and a head (1b). Regarding the anchor rod (1a), the latter is advantageously of the type defined in the patent application FR <B> 99.01765. </ B> Essentially, the rod (1a) has, from the head (lb) and over a portion of its length a cylindrical core with a conical thread diameter for cooperating with cortical bone. The end of the pedicle screw has a conical core with a cylindrical thread diameter for cooperating with the cancellous bone. In other words, the zone whose core is cylindrical, avoids cortical explode of the bone, while the zone whose core is conical, ensures the compression of the cancellous bone and therefore its immobilization in rotation.

La tête<B>(1b)</B> de la vis (1) présente une empreinte (1 b 1) pour le montage et l'orientation dans les différents plans de l'espace d'un coussinet support (3). Dans la forme de réalisation illustrée figure 1, l'empreinte (1b1) constituée d'une cuvette de forme hémisphérique formée coaxialement la tige (la). Dans ce cas, le coussinet support (3) présente une calotte sphérique (3a) coopérant avec l'empreinte (1b1). La figure 2 montre montage inverse. L'empreinte (1b1) de la tête de vis (lb) est constituée par une calotte mâle formée coaxialement par la tige de vis. L'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet (3) est constituée une cuvette hémisphérique de forme complémentaire. The head <B> (1b) </ B> of the screw (1) has a footprint (1b 1) for mounting and orientation in the different planes of the space of a support pad (3). In the embodiment illustrated in FIG. 1, the impression (1b1) consists of a bowl of hemispherical shape coaxially formed with the rod (1a). In this case, the support pad (3) has a spherical cap (3a) cooperating with the impression (1b1). Figure 2 shows reverse assembly. The impression (1b1) of the screw head (lb) is constituted by a male cap coaxially formed by the screw rod. The positioning and angular orientation impression of the pad (3) is constituted by a hemispherical bowl of complementary shape.

Quelle que soit sa forme de réalisation, le coussinet support ( ) présente un logement (3b) sous forme d'un berceau pour le montage de la barre de liaison (2). A noter que l'empreinte de positionnement et d'orientation (3a) est avantageusement disposée concentriquement au berceau d'appui (3b) recevant la barre (2). Suivant une autre caractéristique, la vis pédiculaire (1) reçoit, au niveau de sa tête (lb), un manchon de liaison (4) apte à recevoir, d'une manière démontable, un moyen de liaison coaxial coopérant en appui avec la barre de liaison (2). Le manchon (4) est fendu sur la totalité de sa hauteur en (4a) pour être engagé autour de la vis pédiculaire (1) après mise en place de cette dernière. Bien évidemment, le manchon (4) présente deux échancrures diamétralement opposées (4b) et (4c) pour le passage de la barre (2). Le fond du manchon (4) délimite un chambrage de forme hémisphérique (4d) apte à recevoir la tête (lb) de la ' pédiculaire qui présente une portée externe d'appui de forme hémisphérique complémentaire (1b2). Whatever its embodiment, the support pad () has a housing (3b) in the form of a cradle for mounting the connecting bar (2). It should be noted that the positioning and orientation impression (3a) is advantageously arranged concentrically with the support cradle (3b) receiving the bar (2). According to another feature, the pedicle screw (1) receives, at its head (lb), a connecting sleeve (4) adapted to receive, in a removable manner, a coaxial connecting means cooperating in support with the bar link (2). The sleeve (4) is split over its entire height in (4a) to be engaged around the pedicle screw (1) after placing the latter. Of course, the sleeve (4) has two diametrically opposed notches (4b) and (4c) for the passage of the bar (2). The bottom of the sleeve (4) delimits a recess of hemispherical shape (4d) adapted to receive the head (lb) of the pedicle which has an outer bearing surface of complementary hemispherical shape (1b2).

Le moyen de liaison coaxial est constitué par un élément d'appui circulaire (5) logé dans l'alésage du manchon (4). L'élément d'appui (5) est monté à libre rotation dans un écrou (6) vissé sur une portée filetée externe (4e) formée au niveau de l'extrémité supérieure du manchon (4). L'élément d'appui (5) présente une empreinte rectiligne (5a) de forme complémentaire à section externe de la barre. The coaxial connecting means is constituted by a circular support element (5) housed in the bore of the sleeve (4). The support element (5) is mounted for free rotation in a nut (6) screwed onto an external threaded surface (4e) formed at the upper end of the sleeve (4). The support element (5) has a rectilinear impression (5a) of complementary shape with external section of the bar.

Compte tenu de ces dispositions, on conçoit qu'avant serrage complet l'écrou (6), il est possible d'orienter l'ensemble du manchon (4) et du coussinet support (3) recevant la barre (2), selon les différents plans de l'espace autour d'un axe (O1) décalé par rapport à l'axe de la barre (2) ou bien situé sur l'axe de la barre si l'on veut en per opératoire diminuer la hauteur du coussinet (3). A noter que la tête de vis (lb) présente des empreintes de manoeuvre coopérant avec un outil. Par exemple, le fond de l'empreinte de la tête vis recevant, avec capacité d'orientation angulaire, le coussinet support (3), présente une empreinte polygonale, tandis que son bord circulaire présente quatre trous régulièrement décalés sur une circonférence de 90 , pour augmenter le couple de serrage. Given these provisions, it is conceivable that before tightening completely the nut (6), it is possible to orient the assembly of the sleeve (4) and the bearing pad (3) receiving the bar (2), according to the different planes of the space around an axis (O1) offset from the axis of the bar (2) or located on the axis of the bar if one wants peroperatively decrease the height of the pad (3). Note that the screw head (lb) has maneuvering footprints cooperating with a tool. For example, the bottom of the cavity of the screw head receiving, with angular orientation capacity, the support pad (3) has a polygonal impression, while its circular edge has four holes regularly offset on a circumference of 90, to increase the tightening torque.

Compte tenu de ces dispositions et comme le montre la figure 5, il est tout à fait possible d'obtenir un montage latéralisé de la barre (2) en utilisant un élément connecteur (7). En effet, dans ce cas, l'élément connecteur (7) présente une partie (7a) de forme générale cylindrique pour être engagée dans le berceau (3b) du coussinet (3). Cette portée d'assemblage (7a) de longueur variable, peut être prolongée d'un côté, par une partie (7b) déportée latéralement et présentant tout type d'agencements pour la fixation de la barre de liaison (2). Le montage s'effectue donc de la même façon la barre (2). Given these provisions and as shown in Figure 5, it is quite possible to obtain a lateral mounting of the bar (2) using a connector element (7). Indeed, in this case, the connector element (7) has a portion (7a) of generally cylindrical shape to be engaged in the cradle (3b) of the pad (3). This assembly span (7a) of variable length, can be extended on one side by a part (7b) laterally offset and having any type of arrangements for fixing the connecting bar (2). The assembly is therefore carried out in the same way the bar (2).

Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et rappelle que l'ensemble du dispositif de blocage peut s'orienter par rapport à la vis pédiculaire selon les différents plans de l'espace permettant l'immobilisation de la barre lorsque la position optimale a été trouvée.The advantages are apparent from the description, in particular it is emphasized and recalled that the entire locking device can be oriented relative to the pedicle screw according to the different planes of the space for the immobilization of the bar when the position optimal has been found.

Claims (1)

REVENDICATIONS -1- Dispositif de fixation orientable d'une barre de liaison (2) moyen d'au moins une vis pédiculaire (1) pour notamment la stabilité vertébrale, caractérisé en ce comprend - un coussinet support (3) présentant une empreinte de positionnement et d'orientation angulaire (3a) dans les différents plans de l'espace et apte à coopérer avec empreinte complémentaire que présente tête de la vis pédiculaire (1) - le coussinet (3) présente un logement sous forme d'un berceau (3b) pour le montage de la barre de liaison (2) ou d'un élément connecteur apte à recevoir ladite barre ; - un manchon de liaison (4) apte à coopérer avec la tête de la ' pédiculaire (1) avec capacité d'orientation angulaire<B>;</B> - le manchon (4) présente des agencements pour le passage la barre (2) ou de l'élément connecteur et la tête de vis pédiculaire (1) ; - un moyen de liaison coaxial (5 - 6) coopérant en appui avec la barre (2) ou l'élément connecteur, et présentant des agencements d'accouplement démontable avec le manchon (4). -2- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que , l'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet (3) est éôhstituée pdi- une calotte de forme hémisphérique coopérant avec une cuvette de forme hémisphérique complémentaire formée coaxialement à la tige de vis (1). -3- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'empreinte de positionnement et d'orientation est disposée concentriquement au berceau d'appui (3b) recevant la barre (2). -4- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet (3) est constituée par une cuvette de forme hémisphérique coopérant avec une calotte mâle forme complémentaire formée coaxialement à la tige de vis (1 ). -5- Dispositif fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de la vis pédiculaire (1) présente une portée externe d'appui de forme hémisphérique apte à coopérer avec le fond du manchon liaison (3) qui délimite un chambrage de forme hémisphérique complémentaire. -6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce le manchon (2) de liaison (3) et le coussinet (4) s'oriente par rapport à la tête de la vis pédiculaire (1) sur un axe de rotation (O1) décalé ou non par rapport à la barre (2). -7- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (4) est fendu pour être engagé autour de la vis pédiculaire (1), après mise en place de cette dernière et présente deux échancrures diamétralement opposées pour le passage de la barre (2) ou de l'élément connecteur. -8- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de liaison coaxial est constitué par un élément d'appui circulaire (5) logé dans l'alésage du manchon (4) et monté libre en rotation dans un écrou apte à être vissé sur une portée filetée externe (4e) formée au niveau l'extrémité supérieure dudit manchon (4). Dispositif de fixation selon la revendication 8, caractérisé en ce l'élément d'appui (5) présente une empreinte rectiligne de forme complémentaire à la section externe de la barre (2). Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément connecteur présente une partie de forme générale cylindrique pour etre engagé dans le berceau du coussinet (3) et une partie déportée latéralement présentant des agencements pour la fixation de la barre de liaison (2). -11- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de la vis pédiculaire (1) présente des empreintes d'entraînement dans le centre de la vis et en périphérie coopérant avec un outil spécifique.-1- orientable fastening device of a connecting bar (2) means at least one pedicle screw (1) for particular vertebral stability, characterized in that comprises - a bearing pad (3) having a positioning footprint and angular orientation (3a) in the different planes of the space and adapted to cooperate with complementary impression that has pedicle screw head (1) - the pad (3) has a housing in the form of a cradle (3b ) for mounting the connecting bar (2) or a connector element adapted to receive said bar; - a connecting sleeve (4) adapted to cooperate with the head of the pedicle (1) with angular orientation capacity <B>; </ B> - the sleeve (4) has arrangements for the passage of the bar ( 2) or the connector element and the pedicle screw head (1); - A coaxial connecting means (5 - 6) cooperating in support with the bar (2) or the connector element, and having removable coupling arrangements with the sleeve (4). -2- Fastening device according to claim 1, characterized in that, the positioning and angular orientation of the bearing sleeve (3) is ehsituated pdi- a cap of hemispherical shape cooperating with a bowl of complementary hemispherical shape formed coaxially to the screw rod (1). -3- Fastening device according to claim 2, characterized in that the positioning and orientation fingerprint is arranged concentrically to the support cradle (3b) receiving the bar (2). -4- Fastening device according to claim 1, characterized in that the positioning and angular orientation of the bearing footprint (3) is constituted by a bowl of hemispherical shape cooperating with a male complementary shape cap formed coaxially with the stem screw (1). -5- Fixing device according to claim 1, characterized in that the head of the pedicle screw (1) has an outer bearing surface of hemispherical shape adapted to cooperate with the bottom of the connecting sleeve (3) which delimits a chambering of complementary hemispheric shape. -6- Device according to claim 1, characterized in that the sleeve (2) connecting (3) and the pad (4) is oriented relative to the head of the pedicle screw (1) on an axis of rotation (O1 ) offset or not with respect to the bar (2). -7- Fastening device according to claim 1, characterized in that the sleeve (4) is slotted to be engaged around the pedicle screw (1), after introduction of the latter and has two diametrically opposed notches for the passage bar (2) or connector element. -8- Fastening device according to claim 1, characterized in that the coaxial connecting means is constituted by a circular bearing element (5) housed in the bore of the sleeve (4) and rotatably mounted in a nut adapted to be screwed on an external threaded surface (4e) formed at the upper end of said sleeve (4). Fastening device according to claim 8, characterized in that the support element (5) has a rectilinear recess of complementary shape to the outer section of the bar (2). Fastening device according to claim 1, characterized in that the connector element has a portion of generally cylindrical shape to be engaged in the cradle of the pad (3) and a laterally offset portion having arrangements for fixing the connecting bar (2). -11- Fastening device according to claim 1, characterized in that the head of the pedicle screw (1) has drive impressions in the center of the screw and at the periphery cooperating with a specific tool.
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