Brevet FR2706761A1 — publié le 19941230

Vis pgdiculaire pour tuteur vertébral La présente invention a trait de manière générale aux dispositifs d'ostéosynthèse rachidiens et particulièrement à des vis pédiculaires dans un tel dispositif, qui sont reliées par un tuteur vertébral, appelé également tige de consolidation rachidienne. Dans un tel dispositif d'ostéosynthèse connu, plusieurs vis ont des tronçons filetés à implanter respectivement dans des pédicules de vertèbre. Le tuteur vertébral de consolidation, tel qu'une tige, est relié à chacune des vis, et est positionné sensiblement le long de 1apophyse épineuse du rachis afin de contraindre les vertèbres et ainsi corriger le rachis. La liaison entre le tuteur et les vis pédiculaires doit être rigide, durable et facilement montable et démontable. Selon la technique antérieure, une vis pédiculaire comprend un second tronçon fileté audessus de la tête, deux écrous vissés sur le second tronçon fileté qui serrent le tuteur préalablement inséré entre les deux écrous, et maintiennent après serrage le tuteur latéralement à la vis. Lorsque le tuteur est soumis à une flexion ou une torsion de la colonne vertébrale, les vis pédiculaires subissent des efforts asymetriques par rapport à leur axe, ce qui est nuisible à la rigidité de la liaison tuteur/vis pédiculaire. La présente invention vise à fournir des vis au moyen des têtes desquelles un tuteur vertébral est lié rapidement et très rigidement à toutes les vis déjà implantées dans des pédicules vertébraux. A cette fin, une vis notamment pour tuteur vertébral comprend une tête et un tronçon fileté, et est caractérisée en ce que la tête comprend une première partie liée au tronçon fileté et ayant un évidement à traverser par le tuteur, une seconde partie séparable de la première partie et ayant un évidement a traverser pour le tuteur, et des moyens pour écarter les première et seconde parties afin d'immobiliser ledit tuteur dans les évidements. Les évidements, par exemple en ayant des profils en U en regard, permettent simultanement d'introduire latéralement ou par dessus le tuteur dans les premières parties de tête de plusieurs vis monolithiques avec les tronçons filetés de vis respectivement, ou les évidements par exemple comme des trous permettent d'enfiler le tuteur dans les premières parties de tête de plusieurs vis. Le montage ou le démontage du tuteur est ainsi aisé et rapide. Lors du montage, un déplacement relatif opposé des première et seconde parties de tête tendant à éloigner celles-ci sous 1action des moyens pour écarter confère une liaison très rigide entre le tuteur et la vis, et ainsi entre plusieurs vis pédiculaires, sans risque de glissement du tuteur entre les parties. En outre, le désassemblage du tuteur des vis est très rapide, puisqu'il suffit de relâcher l'effort exerce par les moyens de pression pour dégager la seconde partie de la première partie et ainsi libérer le tuteur des vis. Afin d'accroître l'efficacité des moyens pour écarter et exercer un excellent pinçage du tuteur, comme entre des mâchoires d'un étau, les évidements des première et seconde parties ont respectivement des cotés sensiblement opposés et parallèles, disposés sensiblement perpendiculairement à un effort d'écartement exercé par les moyens pour écarter. Selon une réalisation préférée, le tuteur est immobilisé par deux pressions parallèles exercées de part et d'autre d'une pression opposée localisée entre les deux pressions parallèles, ce qui bloque très efficacement le tuteur en translation et rotation. Dans cette réalisation, l'une des première et seconde parties comprend deux machoires comportant chacune un évidement à traverser par le tuteur, et une fente située entre les deux mâchoires et contenant au moins partiellement l'autre des première et seconde parties pour aligner l'évidement de ladite autre partie entre les évidements des deux mâchoires. Les évidements peuvent avoir partiellement un profil analogue sensiblement à une demi-section du tuteur, par exemple au niveau de leur fond lorsqu'ils sont en forme de U, afin de pousser contre ceux-ci le tuteur et accroître par frottement l'immobilisation du tuteur. Selon une réalisation préferée relativement simple, les moyens pour écarter comprennent une vis de pression vissée dans l'une des première et seconde parties et ayant une extrémité butant contre l'autre des première et seconde parties. Par exemple, ladite une partie comprend un trou taraudé ménagé dans un pont de liaison entre les deux mâchoires et débouchant dans la fente pour y visser ladite vis de pression jusqu'en butée contre ladite autre partie localisée entre les mâchoires. Un simple dévissage de la vis peut permettre a la fois de retirer la seconde partie et le tuteur de la première partie de tête. Le taraudage du trou peut être prolongé dans des faces en regard desdites mâchoires localisées dans la fente afin d'autoriser des pressions élevées grâce à une liaison par filetage entre la vis et la seconde partie plus étendue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - les figures 1, 2 et 3 sont respectivement des vues longitudinales de côté et de face et une vue en bout de tronçon filete du corps d'une vis pédiculaire selon une première réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une section longitudinale partielle du tronçon fileté de la vis montrant le profil de filetage de ce tronçon - la figure 5 est une vue de côté en coupe prise le long de la ligne V-V de la figure 6 d'une seconde partie de tête détachable du corps de la vis pédiculaire ; - les figures 6 et 7 sont respectivement une vue longitudinale de face et une vue de dessus de la seconde partie de tête ; - la figure 8 est une vue longitudinale d'une vis de pression à visser dans la seconde partie de tête de vis des figures 5 à 7 ; - la figure 9 est une vue longitudinale de côté du corps d'une vis pédiculaire selon une seconde réalisation de l'invention ; et - la figure 10 est une vue en perspective de la vis selon la première réalisation de l'invention liée rigidement à un tuteur vertébral. Un dispositif d'ostéosynthèse selon l'invention comprend une vis pédiculaire pour implantation dans le pédicule d'une vertèbre et un tuteur vertébral 6 relié à la vis. En référence aux figures 1 à 3, le corps d'une vis pédiculaire 1 comprend essentiellement une partie de tête 2 et un tronçon fileté 4 s'étendant à partir de la tête. La partie de tête 2 est en forme de croissant et constitue une première mâchoire de serrage. La partie 2 comprend deux branches horizontales 21 et 22, dont l'une supérieure 22 offre sur sa face extérieure 23 une surface d'appui pour une vis de serrage, comme exposé dans la suite. A partir de la "face" extérieure 24 de l'autre branche inférieure 21, opposée à la face 23, s'étend le tronçon fileté 4. L'axe longitudinal L-L du tronçon fileté 4 définissant celui de la vis 1 est ainsi orthogonal à la surface 23 et ainsi aux branches 21 et 22. Entre les branches 21 et 22, est ménagé un évidement transversal en forme de U 25, ouvert vers une face latérale de la partie de tête 2. L'évidement 25 comporte deux côtés plans 251 et 252 parallèles à la face supérieure 23 et ainsi perpendiculaires à l'axe longitudinal L-L. Le fond 253 de l'évidement 25 est cylindrique et tangent aux côtés 251 et 252. Aux figures 5 à 7 est montré un élément 3 faisant office de seconde partie de tête, mais destiné à être rapporté sur le corps de vis pour coopérer avec la première partie de tête 2. L'élément est de forme générale parallélépipédique et comprend deux mâchoires parallèles 31 et 32 dont les extrémités supérieures sont reliées par un pont de liaison 33. Entre les mâchoires et le pont est ménagée une fente rectangulaire 34 dont la largeur est au moins aussi grande que la largeur L2 de la partie de tête 2. Les deux mâchoires parallèles 31 et 32 sont identiques et sont évidées chacune en un évidement transversal 35, sensiblement en forme de U, orthogonal à la fente 34 et ouvert en face avant de l'élément 3. L'évidement 35 comporte un côté plan 351 perpendiculaire a l'axe longitudinal LO-LO de l'élément 3 qui traverse centralement et perpendiculairement le pont de liaison 33 et la fente 34 sous-jacente au pont 33. L'autre côté plan 352 de l'évidement 35 forme avec le côté 351 un angle ouvert A0 vers la face avant de l'élément 3, compris entre 200 et 400, de préférence 300. Le fond 353 de l'évidement 35, situé directement au sommet de l'angle ouvert, est cylindrique et tangent aux côtés 351 et 352. Le fond cylindrique 353 est perpendiculaire a l'axe LO-LO et de préférence de rayon sensiblement égal a celui du fond cylindrique 253 de l'évidement 25 dans la partie de tête 2 du corps de la vis 1. Un trou taraudé 36 est perce centralement dans le pont de liaison 33, le long de l'axe longitudinal LO-LO pour déboucher dans la fente 34. Le trou taraudé 36 est destiné à recevoir une vis de pression 5 sans tête, à six pans creux 51 et bout plat 52, montrée à la figure 8. Les deux mâchoires 31 et 32 en forme de croissant offrent ainsi une branche inférieure 37 sensiblement plate et une branche supérieure 38 à profil latéral triangulaire et traversée par le trou 36. Comme cela apparaît en 361 et 362 aux figures 5 et 6, le taraudage du trou 36 est prolongé de préférence dans les faces en regard de la fente rectangulaire 34, au niveau des branches supérieures de mâchoire 38 jusqu'au côté supérieur incliné 352 de l'évidement 35. En d'autres termes, le diamètre du trou 36 est ici supérieur à la largeur de la fente 34. Cette condition augmente la résistance de la liaison entre la vis 5 et l'élément 3, particulièrement lorsque la pression exercée sur un tuteur par la vis est très élevée. Le tronçon 4 est cylindrique et fileté sur sensiblement toute sa longueur. Il se termine à l'extrémité opposée à la tête 2 par un bout conique 41. Le tronçon fileté a un pas P de filetage FI relativement large, de manière à constituer un filetage autotaraudeur afin de pénétrer et être ancré dans l'os spongieux d'un corps vertébral. Comme montré à la figure 4, un pas de filetage P présente, suivant la direction de la partie de tête 2 vers l'extrémité de vis 41, un profil tronconique 42 d'angle au sommet compris entre 500 et 600, et un profil cylindrique 43 en prolongement axial de la petite base du profil tronconique 42, de préférence par l'intermédiaire d'un arrondi 44. En variante, le tronçon fileté 4 est tronconique. Selon une autre variante, le filetage est un filetage triangulaire classique. Selon encore une autre variante, le tronçon 4 est fileté sur une partie de sa longueur et lisse sur l'autre partie de sa longueur. Comme illustré à la figure 9, une seconde réalisation de vis pédiculaire la comprend une partie de tête 2a, et un tronçon fileté 4a s'étendant à partir de la tête. Pour cette seconde réalisation de vis, l'élément de tête 3 montré aux figures 5 à 7 est également destiné à coopérer avec la partie de tête 2a. Par rapport à la vis pédiculaire 1 selon la première réalisation, les différences de la seconde réalisation de vis la sont les suivantes. La partie de tête 2a de la vis comprend deux branches verticales 21a et 22a qui sont parallèles à l'axe longitudinal L-L de la vis. Entre ces branches est ménagé un évidement en forme de U 25a, ouvert vers la face supérieure de la vis, ctest-à-dire du côté opposé au tronçon fileté 4a. La surface d'appui 23a pour la vis de serrage 5 est sur l'une ou l'autre des faces latérales de la partie de tête 2a. En variante, la partie de tête a une orientation intermédiaire entre l'orientation de la partie de tête 2 et celle de la partie de tête 2a. Cette orientation est choisie pour faciliter l'abord de la tête de vis, sous certaine condition opératoire. Selon d'autres variantes des réalisations illustrées, les évidements 25, 25a et 35 dans les première et seconde parties de tête 2, 2a et 3 peuvent être des encoches ou des trous cylindriques ou ovales à travers lesquels est enfilé le tuteur. Toutes ces réalisations et variantes présentent des côtés 252 et 351 des évidements 25 et 35 qui sont en regard afin que ces côtés serrent un tuteur lorsque les parties 2 et 3 sont écartées par vissage de la vis de pression 5. En référence à la figure 10, la liaison rigide selon l'invention entre la vis pédiculaire 2 (ou 2a) et un tuteur vertébral 6 est obtenue de la manière suivante. le tronçon fileté 4 de la vis pédiculaire est tout d'abord inséré dans un corps vertébral, non représenté, de manière à ce que la partie de tête 2 saille perpendiculairement au rachis. Le tuteur vertébral 6, sous la forme le plus souvent d'une tige cylindrique de diamètre correspondant aux fonds 253 et 353 des évidements 25 et 35 est inséré dans l'évidement 25 de la partie de tête 2. L'élément de tête 3 est orienté avec un évidement de mâchoire 35 sensiblement en regard de l'évidement 25. L'élément 3 est alors positionné sur la partie de tête 2 de manière à insérer la partie de tête 2 dans la fente 34, sous le pont de liaison 33. Le tuteur vertébral 6 est alors encadré à la fois par les branches de machoire 37 et 38 tout en maintenant le tuteur entre les branches de mâchoire 21 et 22. Un tronçon du tuteur 6 est ainsi emprisonné entre toutes les branches des mâchoires 21, 22 et 37, 38 et de préférence appliqué contre les fonds de mâchoire 253 et 353. Afin de faciliter cette dernière application, les côtés inférieurs 351 des évidements 35 peuvent être inclinés parallèlement aux côtés 352 ou être courbés à leur extrémité, comme montré à la figure 10. La vis de serrage 5 est vissée dans l'alésage 36 afin que son bout plat 52 bute contre la surface d'appui 23. La pression exercée par la vis 5 sur la surface 23 lors du vissage, a pour effet d'éloigner les parties de tête 2 et 3 l'une par rapport à l'autre, et de rapprocher les branches inférieures 37 de la branche supérieure 21 pour serrer le tuteur et ainsi l'immobiliser aussi bien en translation par rapport à la vis pédiculaire, qu'en rotation axiale. En variante, les formes respectives des deux parties de tête sont inversées, la première partie de tête 2 comprend ainsi un évidement entre deux mâchoires propre à recevoir la seconde partie de tête 3. Les deux parties de tête présentent toujours après assemblage un "trou" pour emprisonner le tuteur vertébral. En pratique, plusieurs vis pédiculaires sont implantées dans des pédicules de vertèbre, puis le tuteur vertébral 6 est positionné dans les évidements 25 des parties de tête de vis 2, puis sont rapportés et fixés successivement les éléments 3 afin que le tuteur soit serré entre les mâchoires des vis pédiculaires pour créer une liaison rigide entre le tuteur et les vis et participer à une consolidation du rachis. REVENDICATIONS 1 - Vis (1) notamment pour tuteur vertébral (6), comprenant une tête (2, 3) et un tronçon fileté (4), caractérisée en ce que la tête (2, 3) comprend une première partie (2) liée au tronçon fileté (4) et ayant un évidement (25) à traverser par le tuteur (6), une seconde partie (3) séparable de la première partie (2) et ayant un évidement (35) à traverser pour le tuteur (6), et des moyens (5) pour écarter les première et seconde parties (2, 3) afin d'immobiliser ledit tuteur (6) dans les évidements (25, 35). 2 - Vis conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les évidements (25, 35) des première et seconde parties (2, 3) ont respectivement des côtés (252, 351) sensiblement opposés et parallèles, disposés sensiblement perpendiculairement à un effort d'écartement exercé par les moyens pour écarter (5). 3 - Vis conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'une (3) des première et seconde parties comprend deux mâchoires (31, 32) comportant chacune un évidement (35) à traverser par le tuteur (6), et une fente (34) située entre les machoires et contenant au moins partiellement l'autre (2) des première et seconde parties pour aligner l'évidement (25) de ladite autre partie (2) entre les évidements (35) des deux mâchoires. 4 - Vis conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits évidements (25, 35) ont des profils sensiblement en U, de préférence en regard. 5 - Vis conforme & l'une quelconque des revendications 1 & 3, caractérisée en ce que lesdits évidements (25, 35) sont des trous. 6 - Vis conforme & la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les évidements (25, 35) ont partiellement un profil (253, 353) analogue sensiblement à une demi-section du tuteur (6). 7 - Vis conforme & l'une quelconque des revendications 1 & 6, caractérisée en ce que les moyens pour écarter comprennent une vis de pression (5) vissée dans l'une (3) des première et seconde parties et ayant une extrémité (52) butant contre l'autre (2) des première et seconde parties. 8 - Vis conforme la revendication 7, lorsqu'elle dépend de la revendication 3, caractérisée en ce que ladite une partie (3) comprend un trou taraudé (36) ménagé dans un pont de liaison (33) entre les deux machoires et débouchant dans la fente (34) pour y visser ladite vis de pression (5) jusqu'en butée contre ladite autre partie (2) localisée entre les mâchoires (31, 32). 9 - Vis conforme & la revendication 8, caractérisée en ce que le taraudage du trou (36) est prolongé dans des faces en regard (361, 362) desdites machoires (31, 32).