Brevet FR2691626A1 — publié le 19931203

"Vis orthopédique autotaraudeuse à expansion" L'invention se rapporte à une vis orthopédique expansible, notamment pour l'ancrage dans un os d'éléments de prothèses articulaires, tels que cotyle, comportant une tête de diamètre supérieur à celui d'un corps cylindrique pourvu de filets autotaraudants et présentant une extrémité distale fendue définissant une pluralité de lamelles séparées par autant de fentes radiales, un canal central se rétrécissant de la tête à l'extrémité distale, apte à recevoir un moyen d'expansion de la partie distale. En chirurgie orthopédique, il est nécessaire d'ancrer de façon stable des éléments de prothèse articulaire, tels que des cupules cotyloïdes ou des plateaux tibiaux. Or l'os sous-jacent est plus ou moins spongieux, et de surcroît la nécessité de poser une prothèse articulaire vient souvent d'une dégénérescence des os de l'articulation. I1 est dès lors à craindre que les vis orthopédiques utilisées pour ancrer les éléments de prothèse prennent du jeu à plus ou moins court terme. L'utilisation de vis autotaraudeuses, dont les filets d'entrée sont interrompus par des fraisures pour leur donner la faculté de former le taraudage dans l'os sans soumettre l'os à des efforts transversaux, augmente le risque de prise de jeu par suppression de la tendance au frettage par l'os des vis à corps légèrement conique. Dans l'état de la technique, décrit notamment par le document US-A-4 013 071, on a utilisé des vis creuses dont l'extrémité distale est expansible en y ménageant des fentes radiales qui définissent des lamelles distales expansibles, l'expansion étant provoquée par une tige interne dont la tête se visse dans celle de la vis orthopédique, et dont la pointe sollicite en écartement en V les lamelles distales. Plus précisément, l'écartement en V des lamelles est obtenu par la pression exercée par la pointe de la tige interne contre le rétrécissement du canal traversant la vis creuse, à proximité immédiate de l'extrémité distale de la vis orthopédique. Les documents FR-A-2 615 726 et US-A-2 490 364 décrivent également des dispositifs d'ancrage à expansion à usage prothétique, qui ne sont pas à proprement parler des vis. L'inconvénient majeur de l'expansion en V des lamelles distales de la vis orthopédique creuse, fendue et expansible décrite par le document US-A-4 013 071, considéré ici comme reflétant l'état de la technique le plus proche de la présente invention, est que l'expansion intéresse seulement la partie distale de la vis, et maximale à son extrémité, s'annule après quelques filets. Ainsi l'amélioration de la prise ne touche que ces filets terminaux et dans la mesure où les lamelles sont écartées à leur hauteur. Et de surcroît l'expansion se produit là où l'os est le moins résistant, sa consistance allant décroissant avec la distance à l'articulation. La présente invention a pour but de réaliser une vis orthopédique expansible qui répond aux nécessités de la pratique mieux que les vis de l'état de la technique prévues pour le même usage, notamment en fournissaA une expansion radiale mieux répartie sur la longueur de la vis, et intéressant des régions plus consistantes de l'os où elles sont vissées. A cet effet l'invention propose une vis orthopédique expansible, notamment pour l'ancrage dans un os d'éléments de prothèses articulaires, tels que cotyle, comportant une tête de diamètre supérieur à celui d'un corps cylindrique pourvu de filets autotaraudants et présentant une extrémité distale fendue définissant une pluralité de lamelles séparées par autant de fentes radiales, un canal central se rétrécissant de la tête à l'extrémité distale apte à recevoir un moyen d'expansion de la partie distale, caractérisée en ce que le canal central comprend, de part et d'autre d'une partie médiane filetée intérieurement, un premier conduit débouchant dans la tête avec un diamètre supérieur au diamètre à fond de filet de la partie médiane et un second conduit s'étendant dans la partie distale avec un diamètre inférieur au diamètre entre arêtes de filets de la partie médiane, tandis que le moyen d'expansion est une vis auxiliaire apte à s'engager à partir de la tête, dans le filetage de la partie médiane et expanser la partie distale en forçant dans le second conduit. Comme la sollicitation en expansion de la vis se produit au raccordement entre la partie médiane du canal central et le second conduit, la force avec laquelle les lamelles sont appliquées sur l'os est répartie sur toute la longueur du second conduit. L'expansion va donc renforcer la prise des filets sur une longueur importante de la vis et donc dans des régions où l'os a une consistance proche du cortex. Mais l'expansion se produit sur toute la longueur fendue, de sorte qu'une grande longueur de filetage participe au maintien de la vis dans l'os. De préférence la vis auxiliaire présente une tige portant un filetage de longueur intermédiaire entre celle de la partie médiane du canal central et la longueur cumulée de cette partie médiane et du second conduit. Ainsi l'expansion est obtenue à coup sur avant que la tête de la vis auxiliaire porte sur l'entrée du filetage interne de la partie médiane, mais en aucun cas la pointe de la vis auxiliaire ne dépassera celle de la vis orthopédique. De préférence la vis auxiliaire présente une pointe tronconique complémentaire d'un tronc de cône raccordant la partie médiane au second conduit. L'expansion résultera essentiellement de l'effort de la pointe tronconique sur le raccordement en tronc de cône. En disposition préférée la vis auxiliaire et la vis orthopédique seront munies de têtes à six pans creux, ce qui permet l'usage de clés en tiges à sections hexagonales classiques, qui ne dépassent pas la section de la vis correspondante, et permettent un guidage précis. De préférence les fentes s'étendent depuis l'extrémité distale au moins jusqu'à l'origine du premier conduit. La longueur de fente est ainsi suffisante pour que les lamelles ne subissent pas, à l'expansion, une concentration des efforts de flexion à leur racine. De préférence encore, les lamelles et les fentes radiales qui les séparent sont respectivement au nombre de deux. La section des lamelles est alors suffisante pour que les efforts au vissage ne provoquent une torsion des lamelles autour de l'axe de la vis. Des caractéristiques secondaires et des avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vis orthopédique autotaraudeuse selon l'invention la figure 2 représente une vis auxiliaire propre à s'insérer dans la vis de la figure 1. Selon le mode d'exécution choisi et représenté aux figures 1 et 2, une vis orthopédique 10 dans son ensemble, réalisée en matériau biocompatible, dans le présent cas en Titane TA6V, comporte une tête 11 avec une empreinte creuse hexagonale 17 prévue pour recevoir une clé six pans, et un corps 12 fileté sur toute sa longueur. Le corps est traversé, axialement, par un canal qui comporte, de part et d'autre d'une partie médiane 18a filetée intérieurement, du côté tête 11, un premier conduit 18 cylindrique de diamètre supérieur au diamètre à fond de filet de la partie médiane, et du côté de l'extrémité distale 15, un second conduit cylindrique 19 de diamètre inférieur au diamètre entre arêtes du filetage intérieur de la partie médiane 18a. Le raccordement 18b entre la partie médiane 18a et le second conduit 19 est en tronc de cône avec la pointe tournée vers l'extrémité distale. Une fente 14 étendue longitudinalement et passant par l'axe de la vis 10 entaille le corps depuis l'extrémité distale jusqu'au premier conduit 18. Cette fente, ou paire de fentes radiales 14 si l'on considère que le canal central s'interpose entre elles, définit deux lamelles 16 susceptibles de s'écarter par déformation élastique ou plastique du matériau dont est constituée la vis 10. On notera que la tête 11 est cylindrique sur environ deux tiers de son étendue longitudinale, puis s'évase en tronc de cône jusqu'à sa tranche proximale. Cet évasement se logera dans une fraisure tronconique de l'élément prothétique à ancrer, ici une cupule cotyloïde, pour dégager un espace hémisphérique creux destiné à recevoir une tête de fémur, généralement prothétique elle aussi. Une fraisure entame, le long d'une fente 14, le filetage extérieur de la vis prothétique à partir de la partie distale, en sorte de ménager une arête tranchante des filets en arrière de la fente dans le sens de vissage, pour permettre aux filets de tailler le filetage complémentaire dans l'os. En outre l'extrémité distale de la vis 10 est en pointe tronconique, pour permettre l'engagement de cette extrémité distale dans un avant-trou de diamètre plus faible ménagé dans l'os avant la mise en place de la vis. Une vis auxiliaire 20 qui présente une tige pleine 23 avec un filetage 24 complémentaire du filetage intérieur de la partie médiane 18a du canal central, est prévue pour provoquer l'expansion de la vis orthopédique 10. La vis 20 présente une tête cylindrique 21, prévue pour passer librement dans le premier conduit 18, et munie d'une empreinte creuse à section hexagonale 22 prévue pour recevoir une clé en tige à six pans. A l'extrémité opposée à la tête 21, la vis se termine en tronc de cône 25, de même angle au sommet que le raccordement 18b entre la partie médiane 18a et le second conduit 19. La longueur filetée de la vis 20 est intermédiaire entre celle de la partie médiane filetée 18a et les longueurs cumulées de cette partie médiane 18a et du second conduit 19. En utilisation, après que la position de la cupule cotyloïde prothétique ait été assurée, des avant-trous sont pratiqués dans l'os iliaque sous-jacent avec un diamètre un peu supérieur à celui de la tranche distale de la vis, puis des vis sont engagées dans les avant-trous et vissées à l'aide d'une clé six pans adaptée, en pratiquant le filetage interne dans l'os. Puis une vis auxiliaire 20 est engagée dans la partie médiane 18a du canal central jusqu'à ce que la pointe tronconique 25 prenne contact avec le raccordement tronconique 18b. Ensuite, à l'aide d'une clé six pans engagée dans l'empreinte 22, on visse à force la vis auxiliaire 20 pour provoquer une expansion des lamelles 16 par écartement. L'expansion serait maximale à hauteur de la pointe 25 de la vis 20 si l'os présentait une résistance uniforme avec l'accroissement de profondeur. En fait, en raison de l'élasticité des lamelles 16 et de leur capacité de déformation plastique, l'expansion maximale peut être plus éloignée de la tête si l'os cède plus facilement. Néanmoins la vis auxiliaire est trop courte pour pénétrer dans le second conduit jusqu'à l'extrémité distale de la vis 10, de sorte qu'à cette extrémité distale l'expansion est tempérée par la souplesse des lamelles 16. En fait, l'expansion de la vis 10, et donc l'enfoncement de la vis auxiliaire 20 seront déterminés par le chirurgien-opérateur pour un ancrage sur sans excès d'expansion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit, mais en embrasse toutes les variantes d' exécution. REVENDICATIONS 1. Vis orthopédique expansible (10), notamment pour l'ancrage dans un os d'éléments de prothèses articulaires, tels que cotyle, comportant une tête (11) de diamètre supérieur à celui d'un corps cylindrique (12) pourvu de filets autotaraudants et présentant une extrémité distale fendue (15) définissant une pluralité de lamelles (16) séparées par autant de fentes (14) radiales, un canal central (18) se rétrécissant de la tête (11) à l'extrémité distale (15) apte à recevoir un moyen d'expansion (20) de la partie distale, caractérisée en ce que le canal central comprend, de part et d'autre d'une partie médiane (18a) filetée intérieurement, un premier conduit (18) débouchant dans la tête (11) avec un diamètre supérieur au diamètre à fond de filet de la partie médiane (18a) et un second conduit (19) s'étendant dans la partie distale (15) avec un diamètre inférieur au diamètre entre arêtes de filets de la partie médiane (18a), tandis que le moyen d'expansion est une vis auxiliaire (20) apte à s'engager à partir de la tête (11), dans le filetage de la partie médiane (18a) et expanser la partie distale (15) en forçant dans le second conduit (19). 2. Vis orthopédique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vis auxiliaire (20) présente une tige (23) portant un filetage (24) avec une longueur intermédiaire entre celle de la partie médiane (18a) du canal central, et la longueur cumulée de cette partie médiane (18a) et du second conduit (19). 3. Vis orthopédique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la vis auxiliaire (20) présente une pointe tronconique (25) complémentaire d'un tronc de cône (18b) raccordant la partie médiane (18a) au second conduit (19). 4. Vis orthopédique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la vis auxiliaire (20) présente une tête à six pans creux apte à se loger dans le premier conduit (18). 5. Vis orthopédique selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle présente une tête (11) avec une empreinte en creux à six pans (17) de diamètre entre plats au moins égal à celui du premier conduit (18), et extérieurement un élargissement tronconique d'extrémité prolongeant une partie cylindrique. 6. Vis orthopédique selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les fentes (14) s'étendent depuis l'extrémité distale au moins jusqu'à l'origine du premier conduit (18). 7. Vis orthopédique selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le nombre de fentes (14) et de lamelles expansibles (16) est égal à deux.