WO2010133657A1 - Outil pour la prehension d'un implant sous forme de tige dans une intervention chirurgicale minimalement invasive - Google Patents

Outil pour la prehension d'un implant sous forme de tige dans une intervention chirurgicale minimalement invasive Download PDF

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Guillaume Thomann
Alain Di Donato
Jérôme TONETTI
Hervé VOUAILLAT
François VILLENEUVE
Rahi Rasoulifar
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Institut Polytechnique de Grenoble
Universite Joseph Fourier Grenoble 1
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    • A61B17/7083—Tools for guidance or insertion of tethers, rod-to-anchor connectors, rod-to-rod connectors, or longitudinal elements
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    • A61B17/701—Longitudinal elements with a non-circular, e.g. rectangular, cross-section

Definitions

  • the present invention relates to a tool for grasping an implant in the form of a rod, said implant being intended to be introduced into the body of a patient as part of a surgical procedure. minimally invasive.
  • This tool is advantageously used in a percutaneous lumbar arthrodesis procedure.
  • Lumbar arthrodesis involves immobilizing a fractured vertebra between two healthy vertebrae.
  • the intervention is to screw into the fractured vertebra and two healthy vertebrae located on either side of it, three pedicle screws whose U-shaped heads are aligned.
  • a percutaneous lumbar arthrodesis technique has therefore recently been developed. This technique is to practice in the patient's back only small incisions of sufficient size to allow the establishment of the screws on each vertebra and then the insertion of the rod in the screw heads.
  • section and the shape of the gripping part of the rod is different according to the manufacturers.
  • a tool for gripping an implant having the shape of a rod intended to be introduced into the body of a patient in the framework of a minimally invasive surgical procedure, said tool being characterized in that it comprises a body and a system for holding the implant in the body and in that said holding system comprises means for locking the implant by adhesion.
  • the holding system comprises a clamp adapted to take a so-called free configuration allowing insertion of the implant into the clamp and a locking configuration in which the clamp exerts a clamping force on the implant.
  • the end of the implant-receiving clip has grooves, so that the clip is in its free configuration when the split end is free and in its locking configuration when the split end is compressed radially.
  • the clip is movable in a longitudinal bore of the body between a position where the slotted end is free and a position where the slotted end is in a narrowed conical portion of said longitudinal bore.
  • the clamp is actuated in the body by means of a control screw having a helical connection with the bore of the body.
  • control screw and the clamp are rigidly connected; for example, the connection between the control screw and the clamp is provided by clipping the clamp on an eccentric of the screw.
  • the invention also relates to a percutaneous lumbar arthrodesis device, comprising:
  • pedicular screws intended to be fixed in adjacent vertebrae, each screw having a recessed head for the passage of an implant in the form of a rod,
  • FIG. 1 illustrates the implantation of the pedicle screws and of the stem on vertebrae
  • Figure 3 illustrates different views of a preferred embodiment of the control screw.
  • Figure 1 illustrates different stages of the percutaneous lumbar arthrodesis operation: the views 1 to 4 are sections at the level of the patient's spine during the different steps.
  • the device comprises pedicular screws known in themselves, and a rod diameter adapted to be inserted into the heads of the screws.
  • the stem can be supplied already cut to a given length, or delivered in the form of a long bar that the surgeon cuts to the desired length.
  • the rod has a circular section of 5.5 to 6 mm in diameter.
  • FIG. 1 shows the placement of the pedicle screws 100 in the healthy vertebrae V1 and V2 on either side of a fractured vertebra VF.
  • Section 2 of Figure 1 illustrates the lordosis step, in which the surgeon exerts a leverage effect (illustrated by the arrows F1 and F2) on the extensions 101 to return the healthy vertebrae V1 and V2 to the position they occupied before the fracture.
  • Section 3 of Figure 1 illustrates the establishment of the rod 4 in the successive screw heads.
  • the arrow F represents the insertion direction of the rod 4.
  • section 4 illustrates the state of the patient's spine after the procedure.
  • the C mark represents cement possibly injected into the fractured vertebra to consolidate it (vertebroplasty).
  • the gripping tool is not shown in Figure 1, but it is used for the percutaneous placement of the rod 4 and its maintenance during the clamping steps in the screw heads 100.
  • the gripping tool has a body 1 having a handle for a good grip by the surgeon.
  • the body 1 has a central bore whose inner diameter is slightly greater than the outer diameter of the control screw and the clamp. However, at the proximal end of the body 1, that is to say on the side where the rod 4 is inserted, the outside of the body has a rounded portion 10 narrowing.
  • the clamp 2 has a generally cylindrical shape with a bore on the side of the rod 4 with a diameter slightly greater than that of the rod 4.
  • the clamp 2 further comprises longitudinal grooves 21 distributed around its periphery which allow easy deformation of the clamp 2, thus allowing easy insertion of the rod 4 when the clamp 2 is in a so-called "free" configuration, that is to say ie not constrained.
  • the grooves 21 have a length of the order of 24.5 mm.
  • the control screw 3 is movable in translation and rotation in the body 1 by means of a helical connection provided by a thread 31 on the screw and a complementary thread in the body 1.
  • the screw 3 fits into the clamp 2.
  • the screw has at its end 32 an eccentric tip 33. It is housed in the clamp 2 which comprises, on the side of the screw 3, longitudinal slots 22 allowing its deformation for a clipping on the eccentric 33.
  • the slots 22 have a length of the order of 15 mm.
  • the screw 3 and the clamp 2 are clipped together outside the body 1, prior to the use of the tool.
  • the screw 3 - clamp 2 assembly is then threaded into the bore of the body 1 side handle.
  • the control screw 3 and the clamp 2 are slightly offset to the left with respect to the configuration of FIG. 2.
  • the grooves 21 are not tightened and the clamp 2 has sufficient clearance inside the bore of the body 1: the rod 4 can then be easily inserted into the clamp 2 on the side of the body endpiece 1.
  • the surgeon can proceed with the placement of the rod in the pedicle screws, then disengage the rod of the gripping tool by unscrewing the control screw 3.
  • this tool allows the gripping of any form of rod, as the latter has a circular section at least locally (not specifically at its end). For rods that do not have a circular section, it is easy to manufacture a specific clamp adapted to this other section of rod. The other elements of the gripping tool remain the same.
  • the body 1, the clamp 2 and the screw 3 are chosen from rigid materials and biocompatible, sterilizable, for example as stainless steel.
  • the intended medical field is not limited to percutaneous lumbar arthrodesis, but more broadly relates to any minimally invasive surgical procedure in which it is necessary to introduce a rod into the body of a patient.
  • a gripping tool as described above.
  • ECMES stable elastic medullary nailing
  • Metaizeau nailing osteosynthesis by proximal and diaphyseal femur, proximal and diaphyseal humerus, diaphyseal tibia, distal radius .

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Abstract

La présente invention concerne un outil pour la préhension d'un implant (4) présentant la forme d'une tige destinée à être introduite dans le corps d'un patient dans le cadre d'une intervention chirurgicale minimalement invasive, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (1 ) et un système (2, 3) de maintien de l'implant (4) dans le corps (1 ) et en ce que ledit système de maintien comprend des moyens pour bloquer l'implant (4) par adhérence.

Description

OUTIL POUR LA PREHENSION D'UN IMPLANT SOUS FORME DE TIGE DANS UNE INTERVENTION CHIRURGICALE MINIMALEMENT INVASIVE
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un outil pour la préhension d'un implant se présentant sous la forme d'une tige, ledit implant étant destiné à être introduit dans le corps d'un patient dans le cadre d'une intervention chirurgicale minimalement invasive. Cet outil trouve avantageusement application dans une intervention d'arthrodèse lombaire percutanée.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
L'arthrodèse lombaire consiste à immobiliser une vertèbre fracturée entre deux vertèbres saines.
A cet effet, l'intervention consiste à visser dans la vertèbre fracturée et dans deux vertèbres saines situées de part et d'autre de celle-ci, trois vis pédiculaires dont les têtes en forme de U sont alignées.
Une fois les vis mises en place, on insère une tige dans les trois têtes de vis, puis l'on fixe la tige au moyen d'écrous vissés dans les têtes de vis.
On implante donc au total six vis et deux tiges. Dans certains cas, selon l'importance de la fracture, on n'implante pas de vis dans la vertèbre fracturée ; on utilise alors quatre vis et deux tiges.
Jusqu'à une période récente, cette intervention était réalisée en chirurgie conventionnelle, c'est-à-dire en pratiquant une longue incision dans le dos du patient permettant au chirurgien de déposer manuellement la tige dans les trois têtes de vis. Toutefois, en raison de la taille de l'incision (typiquement, de l'ordre de 15 cm), ce type d'intervention pose des problèmes en termes de durée d'intervention et de convalescence, de difficultés de cicatrisation et d'inconfort pour le patient.
Une technique d'arthrodèse lombaire percutanée a donc été récemment développée. Cette technique consiste à ne pratiquer dans le dos du patient que de petites incisions de taille suffisante pour permettre la mise en place des vis sur chaque vertèbre puis l'insertion de la tige dans les têtes de vis.
Dans ce cas, la mise en place de la tige ne peut plus être effectuée simultanément dans les trois vis alignées.
Il a donc été nécessaire de concevoir un outil de préhension de la tige permettant au chirurgien de manipuler la tige jusqu'à son insertion successivement dans les têtes de vis, et de désolidariser la tige de l'outil à la fin de l'intervention.
Par ailleurs, la section et la forme de la partie préhensible de la tige est différente selon les fabricants.
On peut ainsi observer des tiges présentant un embout hexagonal, carré, etc.
Il est donc nécessaire de prévoir un outil de préhension qui s'adapte à toute section de tige existante.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
Conformément à l'invention, il est proposé un outil pour la préhension d'un implant présentant la forme d'une tige destinée à être introduite dans le corps d'un patient dans le cadre d'une intervention chirurgicale minimalement invasive, ledit outil étant caractérisé en ce qu'il comprend un corps et un système de maintien de l'implant dans le corps et en ce que ledit système de maintien comprend des moyens pour bloquer l'implant par adhérence.
De manière particulièrement avantageuse, le système de maintien comprend une pince apte à prendre une configuration dite libre permettant l'insertion de l'implant dans la pince et une configuration de blocage dans laquelle la pince exerce un effort de serrage sur l'implant.
Selon un mode préféré de réalisation, l'extrémité de la pince recevant l'implant comporte des rainures, de sorte que la pince est dans sa configuration libre lorsque l'extrémité fendue est libre et dans sa configuration de blocage lorsque l'extrémité fendue est comprimée radialement. La pince est mobile dans un alésage longitudinal du corps entre une position où l'extrémité fendue est libre et une position où l'extrémité fendue se trouve dans une portion conique rétrécie dudit alésage longitudinal.
De préférence, la pince est actionnée dans le corps au moyen d'une vis de commande présentant une liaison hélicoïdale avec l'alésage du corps.
La vis de commande et la pince sont rigidement liées ; par exemple, la liaison entre la vis de commande et la pince est assurée par clipsage de la pince sur un excentrique de la vis.
L'invention porte également sur un dispositif d'arthrodèse lombaire percutanée, comprenant :
- des vis pédiculaires destinées à être fixées dans des vertèbres adjacentes, chaque vis présentant une tête évidée pour le passage d'un implant sous forme de tige,
— une tige destinée à solidariser les têtes des dites vis, et - un outil de préhension de la tige tel que décrit plus haut.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre l'implantation des vis pédiculaires et de la tige sur des vertèbres, la figure 2 est une vue en coupe de l'outil de préhension conforme à l'invention, dans sa position de tenue de la tige, la figure 3 illustre différentes vues d'un mode de réalisation préféré de la vis de commande.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
On décrira, dans cet exemple non limitatif, un mode préféré de réalisation de l'invention, en relation avec une intervention d'arthrodèse lombaire percutanée. La figure 1 illustre différentes étapes de l'opération d'arthrodèse lombaire percutanée : les vues 1 à 4 sont des coupes au niveau de la colonne vertébrale du patient lors des différentes étapes.
Le dispositif comprend des vis pédiculaires connues en elles-mêmes, ainsi qu'une tige de diamètre adapté pour être insérées dans les têtes des vis.
La tige peut être fournie déjà découpée à une longueur donnée, ou bien livrée sous forme d'une longue barre que le chirurgien découpe à la longueur voulue.
Typiquement, la tige présente une section circulaire de 5,5 à 6 mm de diamètre.
La vue 1 de la figure 1 présente la mise en place des vis pédiculaires 100 dans les vertèbres saines V1 et V2 de part et d'autre d'une vertèbre fracturée VF.
A cet effet, on pratique, au niveau de l'implantation des vis, des incisions dans le dos du patient, d'une dimension adaptée pour le passage des vis pédiculaires.
Lorsque la vis est entièrement vissée dans la vertèbre, seule sa tête 102 en dépasse, et le chirurgien utilise donc un prolongateur 101 pour pouvoir la manipuler. La coupe 2 de la figure 1 illustre l'étape de lordose, dans laquelle le chirurgien exerce un effet de levier (illustré par les flèches F1 et F2) sur les prolongateurs 101 pour ramener les vertèbres saines V1 et V2 dans la position qu'elles occupaient avant la fracture.
La coupe 3 de la figure 1 illustre la mise en place de la tige 4 dans les têtes de vis successives. La flèche F représente le sens d'introduction de la tige 4.
Enfin, la coupe 4 illustre l'état de la colonne vertébrale du patient après l'intervention. Le repère C représente du ciment éventuellement injecté dans la vertèbre fracturée pour la consolider (vertébroplastie).
L'outil de préhension n'est pas illustré sur la figure 1 , mais il est utilisé pour la mise en place percutanée de la tige 4 et son maintien durant les étapes de serrage dans les têtes de vis 100.
En référence à la figure 2, l'outil de préhension possède un corps 1 comportant une poignée permettant une bonne préhension par le chirurgien.
A l'intérieur du corps 1 sont agencées une vis de commande 3 et une pince 2 qui coopèrent avec le corps 1 pour permettre le blocage de la tige 4. Le corps 1 comporte un alésage central dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la vis de commande et de la pince. Toutefois, à l'extrémité proximale du corps 1 , c'est-à-dire du côté où est insérée la tige 4, l'extérieur du corps présente une portion arrondie 10 allant en se rétrécissant. La pince 2 présente une forme générale cylindrique avec un alésage du coté de la tige 4 d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la tige 4.
La pince 2 comprend par ailleurs des rainures longitudinales 21 réparties sur sa périphérie qui permettent une déformation aisée de la pince 2, permettant ainsi une insertion aisée de la tige 4 lorsque la pince 2 est dans une configuration dite « libre », c'est-à-dire non contrainte.
A titre d'exemple, les rainures 21 présentent une longueur de l'ordre de 24,5 mm.
La vis de commande 3 est mobile en translation et en rotation dans le corps 1 au moyen d'une liaison hélicoïdale assurée par un filetage 31 sur la vis et un taraudage complémentaire dans le corps 1.
La vis 3 s'emboite dans la pince 2.
Dans l'exemple illustré aux figures 2 et 3, la vis comporte à son extrémité 32 un embout excentrique 33. Il se loge dans la pince 2 qui comporte, du côté de la vis 3, des fentes longitudinales 22 permettant sa déformation pour un clipsage sur l'excentrique 33.
A titre d'exemple, les fentes 22 présentent une longueur de l'ordre de 15 mm.
La vis 3 et la pince 2 sont assemblées par clipsage à l'extérieur du corps 1 , préalablement à l'utilisation de l'outil.
L'ensemble vis 3 - pince 2 est ensuite enfilé dans l'alésage du corps 1 coté poignée.
Bien sûr, on pourrait envisager tout autre mode de liaison entre la vis et la pince sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
Avant serrage et avant insertion de la tige 4 dans la pince 2, la vis de commande 3 et la pince 2 sont légèrement décalées vers la gauche par rapport à la configuration de la figure 2. Dans cette situation préliminaire, les rainures 21 ne sont pas resserrées et la pince 2 dispose d'un jeu suffisant à l'intérieur de l'alésage du corps 1 : la tige 4 peut alors être facilement insérée dans la pince 2 du côté de l'embout 10 du corps 1.
Le chirurgien effectue ensuite un vissage de la vis 3 qui a pour effet d'entraîner en translation l'ensemble vis/pince, jusqu'à ce que l'extrémité conique de la pince 2 arrive en butée contre la partie intérieure conique 11 de l'embout du corps 1 , ce qui a pour effet de resserrer l'alésage de l'extrémité de la pince 2 autour de la tige 4 grâce à la déformation des rainures 21 , entraînant ainsi le blocage de la tige 4.
Le chirurgien peut procéder à la mise en place de la tige dans les vis pédiculaires, puis désolidariser la tige de l'outil de préhension en dévissant la vis de commande 3.
Comme on peut le comprendre, cet outil permet la préhension de n'importe quelle forme de tige, tant que cette dernière possède une section circulaire au moins localement (pas spécifiquement à son extrémité). Pour des tiges ne possédant pas de section circulaire, il est aisé de fabriquer une pince spécifique, adaptée à cette autre section de tige. Les autres éléments de l'outil de préhension restant les mêmes.
Le caractère modulaire de l'outil prend alors tout son sens.
Par ailleurs, il est d'une conception particulièrement simple et d'un coût peu élevé.
Le corps 1 , la pince 2 et la vis 3 sont choisis dans des matériaux rigides et biocompatibles, stérilisables, par exemple comme l'acier inox.
Par ailleurs, afin de limiter l'usure de la pince, on réalisera avantageusement celle-ci dans un matériau plus dur que celui de la tige, par exemple en acier inox trempé et rectifié.
Ainsi, on pourra utiliser de manière avantageuse un acier inox M390 ISOMATRIX trempé et rectifié pour la pince et non trempé pour le reste de l'outil.
Enfin, il va de soi que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. Notamment, le domaine médical visé n'est pas limité à l'arthrodèse lombaire percutanée, mais concerne de manière plus large toute intervention chirurgicale minimalement invasive dans laquelle il est nécessaire d'introduire une tige dans le corps d'un patient. Ainsi, lorsque l'on introduit un dispositif implantable centromédullaire dans un os long, on utilise un outil de préhension tel que décrit plus haut.
A titre d'exemple, les applications courantes sont l'enclouage centromédullaire élastique stable (ECMES) ou enclouage de Métaizeau, l'ostéosynthèse par clou du fémur proximal et diaphysaire, de l'humérus proximal et diaphysaire, du tibia diaphysaire, du radius distal.
Toutes les implantations dans des os long sont potentiellement concernées par cette application.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil pour la préhension d'un implant (4) présentant la forme d'une tige destinée à être introduite dans le corps d'un patient dans le cadre d'une intervention chirurgicale minimalement invasive, comprenant un corps (1 ) et un système (2, 3) de maintien de l'implant (4) dans le corps (1 ), ledit système de maintien comprenant des moyens pour bloquer l'implant (4) par adhérence, caractérisé en ce que le système de maintien comprend une pince (2) apte à prendre une configuration dite libre permettant l'insertion de l'implant (4) dans la pince (2) et une configuration de blocage dans laquelle la pince exerce un effort de serrage sur l'implant, la pince (2) étant actionnée dans le corps (1 ) au moyen d'une vis de commande (3) présentant une liaison hélicoïdale avec l'alésage du corps (1 ), et en ce que la liaison entre la vis de commande et la pince est assurée par clipsage de la pince (2) sur un excentrique (33) de la vis (3).
2. Outil selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'extrémité de la pince recevant l'implant (4) comporte des rainures (21 ), de sorte que la pince est dans sa configuration libre lorsque l'extrémité fendue est libre et dans sa configuration de blocage lorsque l'extrémité fendue est comprimée radialement.
3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pince est mobile dans un alésage longitudinal du corps (1 ) entre une position où l'extrémité fendue est libre et une position où l'extrémité fendue se trouve dans une portion conique rétrécie dudit alésage longitudinal.
4. Dispositif d'arthrodèse lombaire percutanée, comprenant :
- des vis pédiculaires destinées à être fixées dans des vertèbres adjacentes, chaque vis présentant une tête évidée pour le passage d'un implant sous forme de tige,
- une tige (4) destinée à solidariser les têtes desdites vis, et — un outil de préhension de la tige (4) selon l'une des revendications 1 à 3.
PCT/EP2010/056934 2009-05-20 2010-05-20 Outil pour la prehension d'un implant sous forme de tige dans une intervention chirurgicale minimalement invasive Ceased WO2010133657A1 (fr)

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