FR2993170A1 - Friction device for connecting poly-axial screw to connector of spinal fixation device, has ring and bushing positioned against spherical head of screw, to axially pre-position connector relative to axial anchoring position of screw - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de frottement d'une vis poly axiale à tête sphérique La présente invention est relative à un dispositif de frottement d'une vis poly axiale à tête sphérique dans un connecteur de liaison d'un dispositif de fixation rachidien permettant d'instrumenter un segment rachidien d'une colonne vertébrale d'un patient. 0 On connait des dispositifs de fixation rachidien comportant des connecteurs de liaison recevant chacun une vis poly axiales dont la tête sphérique coopère avec des moyens de blocage en translation vertical laissant une liberté de mouvement en rotation de ladite vis poly axiale à l'intérieur dudit connecteur.The present invention relates to a device for friction of a spherical-head poly-axial screw in a connection connector of a spinal fixation device making it possible to instrument a spinal segment. of a spine of a patient. Known spinal fixation devices comprising connecting connectors each receiving a poly axial screw whose spherical head cooperates with locking means in vertical translation leaving a freedom of movement in rotation of said poly-axial screw inside said connector. .
Cette liberté de mouvement du connecteur de liaison par rapport à la vis poly axiale présente certains inconvénients lorsque ladite vis est ancrée dans le corps vertébral d'une vertèbre. En effet le connecteur de liaison est libre de tout pivotement autour de la tête 0 sphérique pendant la mise en place de la tige de liaison par le chirurgien à l'intérieur dudit connecteur. Cette liberté de mouvement ne permet pas de positionner et de maintenir le connecteur dans un plan axial déterminé pour le montage de la tige de liaison par 25 le chirurgien. Ce dernier est dans l'obligation le de maintenir ledit connecteur en position pendant la mise en place de la tige de liaison entrainant une complication de montage. 0 Le dispositif de frottement suivant la présente invention vise à remédier à ses inconvénients en proposant de moyens de frottement permettant de maintenir dans une position axiale déterminée par le chirurgien le connecteur de liaison par rapport à la vis poly axiale et pendant le montage de la tige de liaison et avant 35 l'immobilisation en translation et en rotation de ladite tige à l'intérieur dudit connecteur. Le dispositif de frottement suivant la présente invention est constitué de moyens de frottement venant se positionner contre la tête sphérique de la vis poly-axiale 40 afin de pouvoir pré-positionner axialement avant son immobilisation ledit connecteur de liaison par rapport à la position d'ancrage axiale de ladite vis polyaxiale. Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte des moyens de 45 frottement qui sont constitués d'au moins un anneau logé dans une rainure aménagée dans la partie interne du connecteur de liaison.This freedom of movement of the connection connector with respect to the polyaxial screw has certain disadvantages when said screw is anchored in the vertebral body of a vertebra. Indeed the connection connector is free from any pivoting around the spherical head 0 during the establishment of the connecting rod by the surgeon inside said connector. This freedom of movement does not make it possible to position and hold the connector in a determined axial plane for mounting the connecting rod by the surgeon. The latter is obliged to maintain said connector in position during the establishment of the connecting rod causing a mounting complication. The friction device according to the present invention aims to remedy its disadvantages by proposing friction means for maintaining in an axial position determined by the surgeon the connection connector with respect to the poly axial screw and during mounting of the rod. linking and before immobilization in translation and in rotation of said rod inside said connector. The friction device according to the present invention consists of friction means which are positioned against the spherical head of the polyaxial screw 40 in order to be able to pre-position axially before its immobilization said connection connector with respect to the anchoring position. axial of said polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises friction means which consist of at least one ring housed in a groove formed in the inner part of the connecting connector.
Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte un anneau qui est réalisé dans un matériau à fort coefficient de frottement Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte un anneau qui est réalisé dans un matériau en alliage de titane ou de cobalt. Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte un anneau comprenant une ouverture permettant une déformation axiale dudit anneau lors de la mise en place de la tête sphérique de la vis poly-axiale. 0 Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte un anneau qui est positionné au niveau du diamètre externe le plus large de la tête sphérique de la vis poly-axiale. 15 Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte un anneau qui est en appui contre deux demi coquille logées dans la rainure aménagée dans la partie interne du connecteur de liaison lorsque le diamètre interne dudit connecteur est inférieur au diamètre externe de la partie d'ancrage de la vis polyaxiale. 20 Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte deux demi-coquilles dont le profil interne est de forme complémentaire à celui externe de la tête sphérique de la vis poly axiale afin de permettre son blocage en translation à l'intérieur du connecteur de liaison. 25 Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte des moyens de frottement qui sont constitués d'une bague venant après déformation des cloisons internes du connecteur de liaison en appui contre la tête sphérique de la vis polyaxiale. 0 Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte une bague comprenant un logement dont la face interne est de profil complémentaire à celui sphérique de la tête de la vis poly-axiale. e dispositif de frottement suivant la présente invention comporte une bague comprenant à l'opposée du logement des encoches recevant la partie déformé des cloisons internes du connecteur de liaison (3). Le dispositif de frottement suivant la présente invention comporte des moyens de 40 frottement qui sont constitués d'un anneau logé dans une rainure aménagée dans l'alésage interne du connecteur de liaison de manière à coopérer avec la partie du diamètre externe le plus large de la tête sphérique de la vis poly-axiale et d'une bague venant après déformation des cloisons internes dudit connecteur de liaison en appui contre la face supérieure de tête sphérique de ladite vis poly-axiale. 45 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 est une vue en perspective illustrant un élément de connexion d'un dispositif rachidien pour colonne vertébrale dont la liaison entre le connecteur de liaison et la vis poly axiale est complétée par un dispositif de frottement suivant la présente invention. Figures 2 et 3 sont des vues montrant un agencement du dispositif de frottement et de la vis poly axiale à l'intérieur du connecteur de liaison suivant la présente invention. 10 Figures 4 et 5 sont des vues représentant une variante de l'agencement du dispositif de frottement lorsque le diamètre interne du connecteur de liaison est inférieur au diamètre externe de la partie d'ancrage de la vis poly axiale. Figures 6 à 9 sont de vues illustrant différentes variante de réalisation du dispositif de frottement suivant la présente invention. On a montré en figure 1 un élément de connexion 1 d'un dispositif rachidien 2 pour l'instrumentation d'un segment rachidien d'une colonne vertébrale. 20 L'élément de connexion 1 est constitué d'un connecteur de liaison 3 monté sur une vis poly axiale 4 comprenant une partie d'ancrage osseuse 14 et d'une vis de serrage 5 coopérant avec une partie filetée 3d ménagée les parois verticales 3a, 3b dudit connecteur pour l'immobilisation en translation et en rotation à l'intérieur 25 du connecteur de liaison d'une tige de liaison 6. Le connecteur de liaison 3 présente un profil en forme de U dont les parois verticales 3a, 3b délimitent entre elles une ouverture 3c permettant la mise en place de la tige de liaison 6. o Le connecteur de liaison 3 comporte dans le fond du profil en forme de U un alésage 3e permettant la réception de la tète sphérique 9 de la vis poly axiale 4. On a représenté en figures 2 et 3 un dispositif de frottement 7 permettant de maintenir dans une position axiale, déterminée par le chirurgien, le connecteur de liaison 3 par rapport à la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 et pendant le montage de la tige de liaison 6 et avant l'immobilisation en translation et en rotation de ladite tige à l'intérieur dudit connecteur, 40 Le dispositif de frottement 7 comporte des moyens de frottement constitués d au moins un anneau 8 réalisé dans un matériau à fort coefficient de frottement venant se positionner à l'intérieur d'une rainure 10 aménagée à l'intérieur de l'alésage 3e du connecteur de liaison 3. 45 Ledit anneau 8 est positionné à l'intérieur de la rainure 10 de manière qu'il vienne en contact et autour de la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 lors du montage de ladite vis poly axiale à l'intérieur du connecteur de liaison 3.The friction device according to the present invention comprises a ring which is made of a material with a high coefficient of friction. The friction device according to the present invention comprises a ring which is made of a material made of titanium or cobalt alloy. The friction device according to the present invention comprises a ring comprising an opening allowing axial deformation of said ring during the introduction of the spherical head of the polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises a ring which is positioned at the widest outer diameter of the spherical head of the polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises a ring which bears against two half-shells housed in the groove formed in the internal part of the connection connector when the internal diameter of said connector is smaller than the external diameter of the anchoring part. of the polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises two half-shells whose internal profile is of complementary shape to that external of the spherical head of the poly-axial screw so as to allow it to lock in translation inside the connection connector. The friction device according to the present invention comprises friction means which consist of a ring coming after deformation of the internal partitions of the connection connector bearing against the spherical head of the polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises a ring comprising a housing whose inner face is of complementary profile to that spherical of the head of the polyaxial screw. The friction device according to the present invention comprises a ring comprising, on the opposite side of the housing, notches receiving the deformed part of the internal partitions of the connection connector (3). The friction device according to the present invention comprises friction means which consist of a ring housed in a groove formed in the internal bore of the connection connector so as to cooperate with the part of the widest outer diameter of the spherical head of the polyaxial screw and a ring coming after deformation of the internal partitions of said connecting connector bearing against the upper face of spherical head of said polyaxial screw. The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will make it possible to better understand the invention, the characteristics that it presents, and the advantages that it is likely to provide: FIG. perspective view illustrating a connection element of a spine device for the spine whose connection between the connecting connector and the poly-axial screw is completed by a friction device according to the present invention. Figures 2 and 3 are views showing an arrangement of the friction device and the poly-axial screw within the connector of the present invention. Figures 4 and 5 are views showing a variation of the arrangement of the friction device when the inner diameter of the connecting connector is smaller than the outer diameter of the anchoring portion of the polyaxial screw. Figures 6 to 9 are views illustrating different embodiments of the friction device according to the present invention. FIG. 1 shows a connection element 1 of a spinal device 2 for the instrumentation of a spinal segment of a spinal column. The connecting element 1 consists of a connection connector 3 mounted on a polyaxial screw 4 comprising a bone anchoring portion 14 and a clamping screw 5 cooperating with a threaded portion 3d formed by the vertical walls 3a. 3b of said connector for translational immobilization and rotation within the connecting connector of a connecting rod 6. The connecting connector 3 has a U-shaped profile whose vertical walls 3a, 3b delimit between them an opening 3c allowing the establishment of the connecting rod 6. o The connecting connector 3 comprises in the bottom of the U-shaped profile a bore 3e for receiving the spherical head 9 of the poly axial screw 4 FIGS. 2 and 3 show a friction device 7 making it possible to maintain in an axial position, determined by the surgeon, the connection connector 3 with respect to the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 and during the mounting age of the connecting rod 6 and before immobilization in translation and rotation of said rod inside said connector, 40 the friction device 7 comprises friction means consisting of at least one ring 8 made of a material to a high coefficient of friction coming to be positioned inside a groove 10 formed inside the bore 3e of the connection connector 3. 45 Said ring 8 is positioned inside the groove 10 so that it comes into contact and around the spherical head 9 of the poly-axial screw 4 during the assembly of said poly-axial screw inside the connection connector 3.
En effet lorsque la vis poly axiale 4 est montée à l'intérieur du connecteur de liaison 3, on note que la tête sphérique 9 vient dans sa partie inférieure prendre appui contre une bordure circulaire 11 aménagée à l'intérieur de l'alésage 3e et dont le diamètre interne est inférieur à celui externe de ladite tête sphérique empêchant cette dernière de traverser et de s'échapper dudit connecteur. Le profil, l'épaisseur et les dimensions du diamètre interne de la bordure circulaire 11 permettent de positionner la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 par rapport à l'anneau 8 du dispositif de frottement 7. 0 Selon un mode préféré de l'invention, il est prévu que l'anneau 8 du dispositif de frottement 7 soit positionné au niveau du diamètre externe le plus large de la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 sachant que cette dernière coopère avec une bague d'appui 12 dans laquelle vient se loger la tige de liaison 6 lors du serrage 15 de la vis de serrage 5. En effet, la vis de serrage 5 permet d'une part d'immobiliser en rotation et en translation la tige de liaison 6 à l'intérieur du connecteur de liaison 3 entre ladite vis de serrage 5 et la bague d'appui 12 et d'autre part de bloquer ledit connecteur 0 de liaison 3 sur la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 préalablement ancrée dans le corps d'une vertèbre du segment rachidien à instrumenter par le transfert des efforts de serrage appliqués sur la bague d'appui 12. La bague 12 est percée en son milieu d'un alésage débouchant 12b permettant 25 l'accès à un outil venant se loger dans une empreinte 9a ménagée dans la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 pour son entrainement en rotation et son ancrage osseux. On note que les moyens de frottement sont constitués d'au moins un anneau 8 O réalisé dans un matériau en alliage de titane ou dans un alliage de cobalt. Les moyens de frottement peuvent être constitués d'au moins un anneau 8 comportant une ouverture 13 permettant une déformation axiale dudit anneau lors de la mise en place de la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 à l'intérieur du connecteur de liaison 3. On a montré en figures 4 et 5 une variante de l'agencement du dispositif de frottement 7 lorsque le diamètre interne de la bordure circulaire 11 aménagée dans l'alésage 3e du connecteur de liaison 3 est d'une part inférieur au diamètre 40 externe de la partie d'ancrage 14 de la vis poly axiale 4, et d'autre part supérieur au diamètre externe de la tête sphérique 9 de ladite vis. Dans ce cas la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 est retenue à l'intérieur du connecteur de liaison 3 par l'intermédiaire de deux demi coquilles 15, 16 logées à 45 l'intérieur de la rainure 10 ménagée à l'intérieur de l'alésage 3e de manière que l'anneau 8 du dispositif de frottement 7 vienne pendre appui sur lesdites demi coquilles.Indeed, when the poly-axial screw 4 is mounted inside the connection connector 3, it is noted that the spherical head 9 comes in its lower part to bear against a circular edge 11 arranged inside the bore 3e and whose inner diameter is smaller than the outer diameter of said spherical head preventing the latter from crossing and escaping from said connector. The profile, the thickness and the dimensions of the internal diameter of the circular edge 11 make it possible to position the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 with respect to the ring 8 of the friction device 7. According to a preferred embodiment of the invention, According to the invention, it is envisaged that the ring 8 of the friction device 7 is positioned at the widest outer diameter of the spherical head 9 of the polyaxial screw 4, knowing that the latter is cooperating with a support ring 12. in which is housed the connecting rod 6 during the clamping 15 of the clamping screw 5. Indeed, the clamping screw 5 allows one hand to immobilize in rotation and in translation the connecting rod 6 to the inside the connection connector 3 between said clamping screw 5 and the support ring 12 and secondly to block said connector 0 of connection 3 to the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 previously anchored in the body of a vertebra of the spinal segment to be instrumented by the transfer of clamping forces applied to the bearing ring 12. The ring 12 is pierced in the middle of a through bore 12b allowing access to a tool which is housed in a cavity 9a formed in the spherical head 9 of the poly-axial screw 4 for its rotation training and bone anchoring. Note that the friction means consist of at least one ring 8 O made of a titanium alloy material or a cobalt alloy. The friction means may consist of at least one ring 8 having an opening 13 allowing axial deformation of said ring during the introduction of the spherical head 9 of the poly-axial screw 4 inside the connection connector 3. FIGS. 4 and 5 show a variant of the arrangement of the friction device 7 when the internal diameter of the circular edge 11 formed in the bore 3e of the connection connector 3 is on the one hand less than the diameter 40 external part of the anchoring portion 14 of the poly axial screw 4, and secondly greater than the outer diameter of the spherical head 9 of said screw. In this case, the spherical head 9 of the poly-axial screw 4 is retained inside the connection connector 3 by means of two half-shells 15, 16 housed inside the groove 10 formed inside. of the bore 3e so that the ring 8 of the friction device 7 comes to bear on said half shells.
Le profil interne des deux demi-coquilles 15, 16 est de forme complémentaire à celui externe de la tête sphérique 9 de la vis poly axiale 4 afin de permettre son blocage en translation à l'intérieur du connecteur de liaison 3. On a montré en figures 6 à 9 différentes variantes de réalisation du dispositif de frottement 7 dont les moyens de frottement sont constitués d'une bague 12 qui vient prendre appui contre la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 après déformation du connecteur de liaison 3.The internal profile of the two half-shells 15, 16 is of complementary shape to that external of the spherical head 9 of the poly-axial screw 4 in order to allow it to be locked in translation inside the connection connector 3. It has been shown in FIG. FIGS. 6 to 9 different embodiments of the friction device 7 whose friction means consist of a ring 12 which bears against the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 after deformation of the connection connector 3.
0 A cet effet le connecteur de liaison 3 comporte dans l'épaisseur de ses parois verticales 3a, 3b et au dessus de la position de la bague 12 des trous horizontaux 3f fermés du coté de l'ouverture 3c dudit connecteur par une cloison interne 3g. Les trous horizontaux 3f sont prévus pour recevoir les extrémités d'un outil, non 15 représenté, permettant de déformer en direction de l'ouverture 3c sous un effort les cloisons interne 3g de manière que la partie déformée 3h de ces dernières coopère avec des encoches 12d ménagées dans la partie supérieure de la bague 12.0 For this purpose the connection connector 3 comprises in the thickness of its vertical walls 3a, 3b and above the position of the ring 12 horizontal holes 3f closed on the side of the opening 3c of said connector by an internal wall 3g . The horizontal holes 3f are provided to receive the ends of a tool, not shown, for deforming in the direction of the opening 3c under a force the internal partitions 3g so that the deformed portion 3h of the latter cooperates with notches 12d formed in the upper part of the ring 12.
20 La partie déformée 3a des cloisons 3c permet de maintenir sous pression la bague 12 contre la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 afin que ladite bague 12 constitue une liaison de frottement sur ladite tête sphérique 9 permettant de maintenir dans une position axiale déterminée par le chirurgien le connecteur de liaison 3 par rapport à la vis poly axiale 4 et pendant le montage de la tige de 25 liaison 6 et avant l'immobilisation en translation et en rotation de ladite tige à l'intérieur dudit connecteur. La bague 12 comporte un logement 12a dont la face interne est de profil complémentaire à celui sphérique de la tête 9 de la vis poly-axiale 4 afin de 30 recevoir cette dernière est constituer sur tout le profil sphérique de ladite tête 9 en contact une zone de frottement. La bague 12 est percée en son milieu d'un alésage débouchant 12b permettant l'accès à un outil venant se loger dans l'empreinte 9a ménagée dans la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 pour son entraînement en rotation et son ancrage osseux. La bague 12 comporte à l'opposée du logement 12a une empreinte 12c à profil cylindrique prévue pour recevoir la tige de liaison 6.The deformed part 3a of the partitions 3c makes it possible to keep the ring 12 against the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 so that said ring 12 constitutes a friction connection on said spherical head 9 making it possible to maintain in an axial position determined by the surgeon the connection connector 3 with respect to the poly axial screw 4 and during the mounting of the connecting rod 6 and before immobilization in translation and in rotation of said rod inside said connector. The ring 12 comprises a housing 12a whose inner face is of complementary profile to that of the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 in order to receive the latter is formed on all the spherical profile of said head 9 in contact with a zone friction. The ring 12 is pierced in the middle of a through bore 12b allowing access to a tool that is housed in the cavity 9a formed in the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 for its rotation and anchoring drive. bony. The ring 12 comprises at the opposite of the housing 12a a cavity 12c with a cylindrical profile designed to receive the connecting rod 6.
40 La bague 12 comporte à l'opposée du logement 12a les encoches 12d recevant la partie déformé 3h des cloisons 3g du connecteur de liaison 3. Les encoches 12d sont ménagées suivant une direction qui est perpendiculaire à celle du logement 12a prévu pour recevoir la tige de liaison 6.The ring 12 comprises at the opposite of the housing 12a the notches 12d receiving the deformed portion 3h of the partitions 3g of the connecting connector 3. The notches 12d are formed in a direction which is perpendicular to that of the housing 12a provided for receiving the rod link 6.
45 Selon les différentes réalisations le dispositif de frottement 7 peut comporter des moyens de frottement qui sont constitués : - Soit d'un anneau 8 logé dans une rainure 10 aménagée dans la partie interne du connecteur de liaison 3 de manière à coopérer avec la partie du diamètre externe le plus large de la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 sans distinction du diamètre externe de la partie d'ancrage 14 de ladite vis poly-axiale 4 (figures 2 à 5), - Soit d'une bague 12 venant après déformation des cloisons interne 3g du connecteur de liaison 3 en appui contre la face supérieure de tête 0 sphérique 9 de ladite vis poly-axiale 4 sans distinction du diamètre externe de la partie d'ancrage 14 de ladite vis poly-axiale 4 (figures 6 et 9), - Soit d'un anneau 8 logé dans une rainure 10 aménagée dans la partie interne du connecteur de liaison 3 de manière à coopérer avec la partie du diamètre externe le plus large de la tête sphérique 9 de la vis poly-axiale 4 5 et d'une bague 12 venant après déformation des cloisons interne 3g du connecteur de liaison 3 en appui contre la face supérieure de tête sphérique 9 de ladite vis poly-axiale 4 sans distinction du diamètre externe de la partie d'ancrage 14 de ladite vis poly-axiale 4 (figures 7 et 8).According to the different embodiments, the friction device 7 may comprise friction means which consist of: - Either a ring 8 housed in a groove 10 arranged in the internal part of the connection connector 3 so as to cooperate with the part of the outermost diameter of the spherical head 9 of the polyaxial screw 4 without distinction of the outer diameter of the anchoring portion 14 of said polyaxial screw 4 (Figures 2 to 5), - Or a ring 12 coming after deformation of the internal partitions 3g of the connection connector 3 in abutment with the upper spherical head face 9 of said polyaxial screw 4 without distinction of the external diameter of the anchoring part 14 of said polyaxial screw 4 ( FIGS. 6 and 9). Either of a ring 8 housed in a groove 10 provided in the internal part of the connection connector 3 so as to cooperate with the part of the widest outer diameter of the spherical head 9 of the poly screw. -axia 4 5 and a ring 12 coming after deformation of the internal partitions 3g of the connecting connector 3 bears against the upper face of the spherical head 9 of said polyaxial screw 4 without distinction of the outer diameter of the anchoring portion 14 said polyaxial screw 4 (Figures 7 and 8).
20 Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent. 2It should further be understood that the foregoing description has been given by way of example only and which does not in any way limit the scope of the invention which would not be overcome by replacing the details of execution described by any other equivalent. 2
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