FR3019981A1

FR3019981A1 - Materiel d'osteosynthese vertebrale

Info

Publication number: FR3019981A1
Application number: FR1453464A
Authority: FR
Inventors: Thomas Mosnier; David Ryan
Original assignee: Medicrea International SA
Current assignee: Medicrea International SA
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-10-23
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: US20170172631A1; EP3131484A1; WO2015159271A1; US10624677B2; FR3019981B1

Abstract

Selon l'invention, ce matériel comprend au moins une pièce de verrouillage (4), formant un passage au travers d'elle qui permet son engagement sur le pion proximal fileté (9) d'un organe d'ancrage osseux (2), cette pièce de verrouillage (4) comprenant : -une portion inférieure formant une surface (21) de prise d'appui contre une surface d'appui (8) que présente l'organe d'ancrage osseux (2), et formant une extension latérale de refermeture dudit conduit d'engagement (15) que comprend la pièce de connexion (3), et -une portion supérieure dimensionnée pour être engagée dans le trou (10) que comprend la pièce de connexion (3) et pour coulisser dans ce trou, ce coulissement se faisant entre une position d'écartement dans laquelle ladite extension latérale permet l'engagement transversal de ladite barre (1) dans ledit conduit d'engagement (15), et une position de rapprochement de la pièce de verrouillage (4) et de ladite pièce de connexion (3), dans laquelle ladite extension latérale referme ledit conduit d'engagement (15).

Description

La présente invention concerne un matériel d'ostéosynthèse vertébrale. Un matériel d'ostéosynthèse vertébrale comprend, de manière bien connue en soi : - au moins une barre rigide destinée à s'étendre le long de plusieurs vertèbres, 5 et en général deux barres destinées à être placées de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres ; - des organes d'ancrage osseux, tels que des vis ou des crochets lamaires, destinés à ancrer la ou les barres aux vertèbres à traiter ; chaque organe d'ancrage osseux présente un pion proximal fileté et une surface d'appui ; 10 - des pièces de connexion permettant de relier la ou les barres aux organes d'ancrage osseux, chaque pièce de connexion présentant un trou pour son engagement sur un pion proximal fileté d'un organe d'ancrage osseux et un conduit pour l'engagement d'une barre précitée ; et - des écrous destinés à être vissés sur les pions proximaux filetés des organes 15 d'ancrage osseux pour serrer les pièces de connexion contre lesdites surfaces d'appui. Un matériel connu, de ce type, est décrit notamment par la publication de demande de brevet N° WO 98 55038 ; dans ce matériel, chaque pièce de connexion est de type "fermé", c'est-à-dire présente une portion refermée pour délimiter ledit 20 conduit d'engagement d'une barre précitée. Une telle barre ne peut donc être engagée qu'axialement dans ce conduit. Il est également connu, notamment par la publication de demande de brevet N° EP 0 441 084, un matériel dans lequel chaque pièce de connexion est de type "ouvert", c'est-à-dire comprend une portion recourbée apte à entourer seulement 25 partiellement une barre telle que précitée. La rétention de cette barre dans ledit conduit d'engagement est alors réalisée par le serrage de l'écrou, qui comprend une face venant porter contre la barre en fin de serrage de manière à refermer le conduit d'engagement. Un matériel d'ostéosynthèse vertébral, une fois mis en place, permet 30 d'immobiliser les vertèbres dans une position de correction déterminée par la forme de la ou des barres. Pour que cette position de correction soit obtenue, il est donc nécessaire, avant implantation, de courber les barres de façon précise, et, durant l'intervention, de tester la forme de ces barres afin d'évaluer si la forme des barres permet l'obtention de la correction recherchée. Ce test est opéré en mettant ces barres en place sur les organes d'ancrage osseux dans une position proche de la position d'implantation définitive de ces barres. Les courbures des barres sont la plupart du temps complexes, c'est-à-dire avec des rayons de courbure différents d'une portion d'une barre à une autre, et il est rare d'obtenir une courbure idéale du premier coup. Un praticien est donc obligé de réaliser plusieurs opérations successives de courbure et de positionnement des barres. Avec un matériel du premier type précité, ces opérations sont longues et complexes à réaliser du fait qu'elles impliquent un desserrage des écrous et un retrait de la barre et des pièces de connexion engagées sur celle-ci, puis, une fois la modification de courbure opérée, une remise en place de l'ensemble. Avec un matériel du deuxième type précité, il est remédié à cet inconvénient étant donné que la barre peut être engagée latéralement dans les pièces de connexion ; cependant, la résistance dans le temps de la liaison rendue possible entre la barre et la pièce de connexion est incertaine, eu égard aux efforts répétés qu'un tel matériel subit sous l'effet des mouvements du patient. La présente invention a donc pour objectif de remédier à cet inconvénient essentiel, en fournissant un matériel d'ostéosynthèse vertébrale qui permette de faciliter les opérations successives de courbure et de positionnement des barres tout en obtenant une bonne certitude de résistance dans le temps de la liaison réalisée entre une barre et une pièce de connexion. Le matériel concerné comprend, de manière connue en soi : - au moins une barre rigide destinée à s'étendre le long de plusieurs vertèbres, et en général deux barres destinées à être placées de part et d'autre des apophyses 25 épineuses des vertèbres ; - des organes d'ancrage osseux, tels que des vis ou des crochets lamaires, destinés à ancrer ladite au moins une barre aux vertèbres à traiter ; au moins un organe d'ancrage osseux présente un pion proximal fileté et une surface d'appui ; - des pièces de connexion permettant de relier ladite au moins une barre aux 30 organes d'ancrage osseux ; au moins une pièce de connexion présente un trou pour son engagement sur ledit pion proximal fileté, et est de type "ouvert", c'est-à-dire comprend une portion recourbée délimitant un conduit d'engagement de ladite au moins une barre, cette portion recourbée étant apte à entourer seulement partiellement cette barre ; et - au moins un écrou destiné à être vissé sur ledit pion proximal fileté pour serrer ladite pièce de connexion contre ladite surface d'appui. Selon l'invention, le matériel comprend au moins une pièce de verrouillage, formant un passage au travers d'elle qui permet son engagement sur ledit pion proximal fileté, cette pièce de verrouillage comprenant : - une portion inférieure formant une surface de prise d'appui contre ladite surface d'appui et formant une extension latérale de refermeture dudit conduit d'engagement, et - une portion supérieure dimensionnée pour être engagée dans ledit trou de la pièce de connexion et pour coulisser dans ce trou, ce coulissement se faisant entre une position d'écartement de la pièce de verrouillage et de ladite pièce de connexion, dans laquelle ladite extension latérale est à une distance de ladite portion recourbée telle qu'elle permet l'engagement transversal de ladite barre dans ledit conduit d'engagement, et une position de rapprochement de la pièce de verrouillage et de ladite pièce de connexion, dans laquelle ladite extension latérale est à une distance de ladite portion recourbée telle qu'elle referme ledit conduit d'engagement et retient ladite barre dans ce conduit. En pratique, ladite pièce de verrouillage est placée entre ladite surface d'appui de l'organe d'ancrage osseux et ladite pièce de connexion ; en position de serrage incomplet de l'écrou, cette pièce de verrouillage est dans ladite position d'écartement et ne fait donc pas obstacle à l'engagement de ladite barre dans ledit conduit d'engagement ou au retrait de cette barre hors de ce conduit ; dans une position de serrage complet de l'écrou, la pièce de connexion et cette pièce de verrouillage se rapprochent l'une de l'autre, de sorte que la pièce de verrouillage vient refermer le conduit d'engagement et retenir efficacement ladite barre dans ce conduit. L'invention permet ainsi de réaliser une insertion transversale d'une barre dans une ou plusieurs pièces de connexion ouvertes telles que précitées, ce qui facilite grandement les opérations de mise en forme et d'essai de cette barre, tout en fournissant une rétention efficace, et pérenne dans le temps, de ladite barre dans ledit conduit d'engagement grâce à ladite extension latérale. Il est à noter que le praticien peut déterminer une position intermédiaire entre ladite position de serrage incomplet de l'écrou et ladite position de serrage complet de cet écrou, et donc entre les deux positions précitées de la pièce de verrouillage ; dans cette position intermédiaire, la barre est substantiellement retenue dans ledit conduit d'engagement mais est apte néanmoins à en être extraite par un léger forçage du passage délimité par ladite portion recourbée, d'une part, et par ladite extension latérale, d'autre part, qui forment l'entrée de ce conduit. De préférence, la pièce de verrouillage et la pièce de connexion comprennent des moyens d'assemblage de l'une à l'autre, tels que ces deux pièces forment un 5 ensemble. La manipulation du matériel est ainsi facilitée. Ces moyens d'assemblage sont avantageusement conçus pour maintenir normalement la pièce de verrouillage dans ladite position d'écartement par rapport à la pièce de connexion. 10 Ainsi, l'ensemble pièce de connexion / pièce de verrouillage prend place sur ladite surface d'appui formée par ledit organe d'ancrage osseux, avec ces pièces maintenues dans ladite position d'écartement, et donc avec la pièce de connexion prête à recevoir la barre. C'est seulement lorsque l'écrou vient rapprocher la pièce de connexion de ladite surface d'appui que ladite pièce de verrouillage se déplace vers 15 sa position de rapprochement de ladite pièce de connexion. Lesdits moyens d'assemblage pourraient être constitués par un dimensionnement de ladite portion supérieure de la pièce de verrouillage et du trou de la pièce de connexion qui serait tel qu'il existerait des frottements entre cette portion supérieure et cette pièce de verrouillage ; selon une forme de réalisation 20 préférée de l'invention, toutefois, ces moyens d'assemblage comprennent une collerette aménagée sur l'une de ces deux pièces, apte à être positionnée dans une gorge aménagée dans l'autre pièce et apte à être extraite de cette gorge lors du rapprochement des deux pièces. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas : 25 - ladite gorge est aménagée dans la pièce de connexion, et - ladite portion supérieure de la pièce de verrouillage est formée par une série de dents d'encliquetage disposées en cercle, formant conjointement, extérieurement, ladite collerette, ces dents étant élastiquement mobiles entre une position radialement extérieure, dans laquelle cette collerette est apte à être engagée dans 30 ladite gorge, et une position radialement intérieure, dans laquelle ces dents sont défléchies de manière à ne pas faire obstacle au coulissement de la pièce de verrouillage dans le trou que comprend la pièce de connexion. Outre le maintien de la pièce de verrouillage en position d'écartement, cette forme de réalisation permet un appui des dents contre la pièce de connexion selon 35 une surface réduite, donc avec des frottements limités, ce qui permet un retour assez facile, si nécessaire, de la pièce de verrouillage et de la pièce de verrouillage en position d'écartement. De préférence, la pièce de verrouillage et la pièce de connexion forment des faces d'arrêt qui déterminent précisément ladite position de rapprochement de ces 5 deux pièces. Tout risque de serrage excessif de l'écrou, susceptible de causer une détérioration de la pièce de verrouillage, est ainsi éliminé, et lesdites faces d'arrêt permettent de plus de répartir l'effort de serrage exercé par l'écrou. De préférence, une empreinte en portion de cylindre creux est aménagée sur 10 ladite extension latérale. Cette empreinte permet ainsi une venue de cette extension latérale au contact de cette barre selon une surface étendue, ce qui est favorable à la parfaite rétention de ladite barre dans ledit conduit d'engagement. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de 15 celle-ci apparaîtront, en référence la description qui suit, faite en liaison au dessin schématique annexé ; ce dessin représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du matériel concerné. La figure 1 est une vue en perspective d'une pièce de connexion et d'une pièce de verrouillage que comprend ce matériel ; 20 la figure 2 est une vue de ces pièces en coupe passant par l'axe d'un trou que comprend la pièce de connexion et par l'axe d'un passage que comprend la pièce de verrouillage ; la figure 3 est une vue de ces pièces similaire à la figure 2, dans une position d'écartement de la pièce de verrouillage par rapport à la pièce de connexion ; 25 la figure 4 est une vue de ces pièces similaire à la figure 3, dans une position de rapprochement de la pièce de verrouillage par rapport à la pièce de connexion ; cette figure montre également, en traits interrompus, une barre que comprend également le matériel ; la figure 5 est une vue partielle, de côté, d'une vis pédiculaire que comprend 30 aussi ce matériel ; la figure 6 est une vue de cette vis et desdites pièces mises en place sur cette vis, dans ladite position d'écartement, cette position permettant l'engagement d'une barre que comprend le matériel dans un conduit d'engagement que forme ladite pièce de connexion ; un écrou que comprend en 35 outre le matériel est également représenté ; et la figure 7 est une vue du matériel similaire à la figure 6, dans une position de complet serrage dudit écrou. La figure 7 représente une barre 1, une vis pédiculaire 2, une pièce de connexion 3, une pièce de verrouillage 4 et un écrou 5 que comprend un matériel d'ostéosynthèse vertébrale. D'une manière générale, ce matériel comprend : - deux barres 1 destinées à être placées de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres à traiter ; - une pluralité de vis pédiculaires 2, destinées à être ancrées dans les 10 pédicules de ces vertèbres ; - une pluralité de pièces de connexion 3 et de pièces de verrouillage 4, destinées à être mises en place sur les vis 2, et - une pluralité d'écrous 5 permettant de serrer les ensembles formés des pièces de connexion 3 et des pièces de verrouillage 4 sur les vis 2, comme visible 15 sur cette figure 7. Les barres 1 sont de type classique, constituées par des tiges métalliques devant être mises en forme selon la correction de la colonne vertébrale à réaliser. Ces barres 1 sont à section sensiblement circulaire. Chaque vis pédiculaire 2, telle que représentée, est du type dit "polyaxial", 20 c'est-à-dire comprenant (cf. figure 5) une embase filetée 6 d'ancrage osseux, une tête 7 formant une surface 8 qui constitue un appui pour ledit ensemble formé par les pièces 3, 4, et un pion proximal fileté 9 articulé par rapport à l'embase 6. Dans l'exemple représenté, cette articulation est réalisée de la façon décrite dans la publication de demande de brevet N° WO 98 55038, c'est-à-dire au moyen d'une 25 rotule formée par une sphère (visible en traits interrompus sur la figure 5), solidaire du pion 9. Cette sphère est engagée dans une cavité aménagée dans la tête 7 et est retenue dans cette cavité par sertissage de la paroi formant ladite surface d'appui 8. Cette paroi est façonnée de manière à présenter surface périphérique en portion d'hémisphère. 30 En référence aux figures 1 à 4, il apparaît que la pièce de connexion 3 comprend un corps 3a et, sur un côté de ce corps, une portion recourbée 3b. Le corps 3a présente : - un trou 10 qui le traverse de part en part, permettant l'engagement de la pièce 3 sur ledit pion proximal fileté 9, - un évidement inférieur 11 délimitant une surface plane 12 autour de l'ouverture inférieure de ce trou 10, et - une gorge 13 coaxiale au trou 10, aménagée dans une zone inférieure de ce trou 10, proche de l'évidement 11.

Il sera compris que le terme "inférieur" définit le côté de la pièce 3 se trouvant le plus près de la surface d'appui 8 lorsque la pièce 3 est en place sur la vis 2. La gorge 13 est arrondie et a une faible profondeur, de telle sorte qu'une collerette d'encliquetage 25 décrite plus loin, destinée à être engagée en elle comme visible sur les figures 3 et 6, puisse être extraite d'elle, comme visible sur les 10 figures 4 et 7, sous l'effet de la force de serrage exercée sur la pièce 3 par l'écrou 5. La portion 3b de la pièce 3 est recourbée de manière à délimiter un conduit 15 d'engagement d'une barre 1 mais entoure seulement partiellement cette barre, sur environ 180°, comme visible sur la figure 4. La pièce 3 est donc une pièce de connexion de type dit "ouvert", c'est-à-dire apte à recevoir une barre 1 par 15 engagement transversal de cette barre. La pièce de verrouillage 4 forme un passage 20 au travers d'elle, qui permet son engagement sur ledit pion proximal fileté 9, et comprend une portion inférieure 4a et une portion supérieure 4b. La portion inférieure 4a se présente sous la forme d'une jupe évasée, formant 20 intérieurement une surface hémisphérique 21 de prise d'appui contre la surface d'appui 8, et formant sur un côté une extension latérale 22 de refermeture du conduit d'engagement 15. Une empreinte 23 en portion de cylindre creux, de même rayon que la barre 1, est aménagée sur cette extension latérale 22. Ladite portion inférieure 4a forme, sur son extrémité supérieure, une surface 25 plane 24 propre à rencontrer la surface 12 dans la position de rapprochement des pièces 3 et 4 montrée sur la figure 4. La portion supérieure 4b est formée par une série de dents d'encliquetage disposées en cercle, qui présentent chacune un bourrelet terminal extérieur. Les bourrelets des différentes dents constituent conjointement la collerette 30 d'encliquetage 25 précitée. Comme cela se comprend en référence aux figures 2 et 3, ces dents sont élastiquement mobiles entre une position normale radialement extérieure, visible sur la figure 2, et une position radialement intérieure, visible sur la figure 4, dans laquelle ces dents sont élastiquement défléchies vers l'intérieur du passage que forme la pièce 4.

La portion supérieure 4b est destinée à être engagée dans le trou 10 de la pièce 3, par déflexion interne de ces dents, jusqu'à encliquetage de la collerette 25 dans la gorge 13. Cet encliquetage définit la position d'éloignement précitée, dans laquelle l'extension latérale 21 est à une distance de l'extrémité libre de la portion recourbée 3a qui est suffisante pour permettre un engagement transversal de la barre 1, comme visible sur la figure 6. La déflexion interne des dents d'encliquetage permet également à ladite portion supérieure 4b d'être engagée dans le trou 10 au-delà de la gorge 13 et de coulisser dans ce dernier jusqu'à la position de rapprochement montrée sur la figure 4. Dans cette position de rapprochement, l'extension latérale 22 vient refermer le conduit d'engagement 15, de telle manière que la barre 1 engagée dans ce conduit ne peut être extraite de ce conduit, comme visible sur la figure 7. L'écrou 5 est quant à lui de type connu. En pratique, les vis 2 (figure 5) sont mises en place dans les pédicules des vertèbres à traiter puis les ensembles pièces 3 / pièces 4 (avec chaque pièce 4 en position d'éloignement de chaque pièce 3) sont engagés sur les pions 9 de ces différentes vis 2, jusqu'à venue des surfaces d'appui 21 des pièces 4 contre les surfaces d'appui 8 des vis 2. Les écrous 5 sont alors vissés sur les pions 9 jusqu'à une position de contact avec les pièces 3, de manière à assurer un maintien en position des pièces 4 contre les surfaces d'appui 8 (figure 6) ; dans cette position, chaque barre 1 peut être facilement engagée dans les conduits 15 et être retirée de ceux-ci, pour la réalisation des opérations successives de courbure et d'essai des barres 1. Lorsque les barres 1 sont complètement mises en forme de manière à permettre d'assurer la correction recherchée des vertèbres, les écrous 5 sont serrés de manière à déplacer les pièces 3 en direction des pièces 4 et à refermer ainsi les conduits 15 autour de chaque barre 1 (figure 7). Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un matériel d'ostéosynthèse vertébrale présentant l'avantage déterminant de permettre de faciliter les opérations successives de courbure et de positionnement des barres tout en obtenant une bonne certitude de résistance dans le temps de la liaison réalisée entre une barre et une pièce de connexion. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation fournie à titre de pur exemple. Il a de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées.

Claims

REVENDICATIONS1 - Matériel d'ostéosynthèse vertébrale, comprenant : - au moins une barre rigide (1) destinée à s'étendre le long de plusieurs vertèbres, et en général deux barres destinées à être placées de part et d'autre des 5 apophyses épineuses des vertèbres ; - des organes d'ancrage osseux (2), tels que des vis ou des crochets lamaires, destinés à ancrer ladite au moins une barre (1) aux vertèbres à traiter ; au moins un organe d'ancrage osseux (2) présente un pion proximal fileté (9) et une surface d'appui (8) ; 10 - des pièces de connexion (3) permettant de relier ladite au moins une barre (1) aux organes d'ancrage osseux (2) ; au moins une pièce de connexion (3) présente un trou (10) pour son engagement sur ledit pion proximal fileté (9), et est de type "ouvert", c'est-à-dire comprend une portion recourbée (3b) délimitant un conduit (15) d'engagement de ladite au moins une barre (1), cette portion recourbée (3b) étant 15 apte à entourer seulement partiellement cette barre (1) ; et - au moins un écrou (5) destiné à être vissé sur ledit pion proximal fileté (9) pour serrer ladite pièce de connexion (3) contre ladite surface d'appui (8) ; caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce de verrouillage (4), formant un passage (20) au travers d'elle qui permet son engagement sur ledit pion 20 proximal fileté (9), cette pièce de verrouillage (4) comprenant : - une portion inférieure (4a) formant une surface (21) de prise d'appui contre ladite surface d'appui (8) et formant une extension latérale (22) de refermeture dudit conduit d'engagement (15), et - une portion supérieure (4b) dimensionnée pour être engagée dans ledit 25 trou (10) de la pièce de connexion (3) et pour coulisser dans ce trou, ce coulissement se faisant entre une position d'écartement de la pièce de verrouillage (4) et de ladite pièce de connexion (3), dans laquelle ladite extension latérale (22) est à une distance de ladite portion recourbée (3b) telle qu'elle permet l'engagement transversal de ladite barre (1) dans ledit conduit d'engagement (15), et une position 30 de rapprochement de la pièce de verrouillage (4) et de ladite pièce de connexion (3), dans laquelle ladite extension latérale (22) est à une distance de ladite portion recourbée (3b) telle qu'elle referme ledit conduit d'engagement (15) et retient ladite barre (1) dans ce conduit.
2 - Matériel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de verrouillage (4) et la pièce de connexion (3) comprennent des moyens (13, 25) d'assemblage de l'une à l'autre, tels que ces deux pièces forment un ensemble.
3 - Matériel selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens 5 d'assemblage (13, 25) sont conçus pour maintenir normalement la pièce de verrouillage (4) dans ladite position d'écartement par rapport à la pièce de connexion (3).
4 - Matériel selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage comprennent une collerette (25) aménagée sur l'une de ces deux 10 pièces (4), apte à être positionnée dans une gorge (13) aménagée dans l'autre pièce (3) et apte à être extraite de cette gorge lors du rapprochement des deux pièces (3, 4). - Matériel selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - ladite gorge (13) est aménagée dans la pièce de connexion (3), et 15 - ladite portion supérieure (4b) de la pièce de verrouillage (4) est formée par une série de dents d'encliquetage disposées en cercle, formant conjointement, extérieurement, ladite collerette (25), ces dents étant élastiquement mobiles entre une position radialement extérieure, dans laquelle cette collerette (25) est apte à être engagée dans ladite gorge (13), et une position radialement intérieure, dans laquelle 20 ces dents sont défléchies de manière à ne pas faire obstacle au coulissement de la pièce de verrouillage (4) dans le trou (10) que comprend la pièce de connexion (3). 6 - Matériel selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce de verrouillage (4) et la pièce de connexion (3) forment des faces d'arrêt (12, 24) qui déterminent précisément ladite position de rapprochement de 25 ces deux pièces. 7 - Matériel selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une empreinte (23) en portion de cylindre creux est aménagée sur ladite extension latérale (22).