Brevet FR2735677A1 — publié le 19961227

La présente invention a pour objet un ensemble constitué par un tournevis et une vis correspondante, destinés notamment, mais non exclusivement, à la micro- chirurgie du type maxillo-faciale, traumatologique ou corrective. On sait qu'en chirurgie maxillo-faciale, on utilise de petites plaques percées de trous pour le passage de vis de fixation de la plaque, ces vis étant de très petites dimensions comme cela sera indiqué ultérieu- rement. On procède ainsi à la réduction de fractures dans le domaine du massif facial, comme en traumatologie classique, avec des plaques présentant des formes diffé- rentes selon la nature des fractures. Ainsi, par exemple, la plaque peut avoir une forme en X si le fragment osseux est situé au dessus d'une arête nasale, car elle doit être cintrée. Elle peut également être en L lorsque, en chirur- gie corrective (d'addition ou de soustraction), le chirur- gien veut réaliser une marche permettant d'adapter le fragment osseux. Pour procéder au vissage d'une vis, il est connu d'utiliser un tournevis dont l'extrémité est munie de griffes de retenue disposées par exemple à 120 , qui se rabattent sur la tête de vis et la maintiennent en contact avec le tournevis. Ces griffes sont solidaires d'une gaine coulissante enveloppant la tige du tournevis. En fin de serrage, on retire la gaine et les griffes et on termine le serrage de la vis. Cette réalisation connue présente divers incon- vénients: tout d'abord elle exige un volume extérieur relativement important, puisque les griffes de retenue entourent la tête de la vis. Par ailleurs, elle implique un retour des griffes de retenue sous la tête de la vis, alors qu'on doit présenter cette vis dans une plaque, ce qui est gênant. Enfin, la vision du chirurgien dans le champ opératoire est occultée par la tige du tournevis ainsi que par les griffes extérieures de préhension. On a donc proposé un autre type de tournevis dont l'extrémité est constituée par un tronc de pyramide profilé pour venir se loger dans une empreinte correspon- dante de la tête de vis. Une telle réalisation est très difficile à usiner en raison de la faible dimension des vis chirurgicales utilisées et des tolérances nécessaires extrêmement serrées; elle est également très onéreuse. L'invention a donc pour but de proposer un tournevis et une vis correspondante qui soient le moins encombrants possible et donc qui n'effectuent pas de préhension sur la tête de vis par l'extérieur, sans pour autant entraîner les inconvénients du second type de réalisation connue mentionné ci-dessus. Conformément à l'invention, l'extrémité libre de la tige du tournevis comporte un téton axial à section transversale polygonale et longitudinale conique, ainsi que des ailettes radiales de part et d'autre du téton; quant à la vis, elle est pourvue d'une tête dans laquelle est agencé un logement axial de section polygonale com- plémentaire de celle du téton, ouvrant de part et d'autre sur deux fentes radiales latérales, ce logement et lesdi- tes fentes étant adaptés pour recevoir le téton et les ailettes, l'introduction du téton dans le logement de la tête de vis assurant par serrage la préhension de la vis par le tournevis. Cet agencement particulier, associé à une dureté appropriée de la tige, confère à celle-ci une résistance à la rupture suffisante, qui évite tout risque de défor- mation du téton ou des ailettes lors du vissage de la vis. Avantageusement le téton et les ailettes peuvent être monobloc avec le reste de la tige. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le tournevis comprend un manche ergonomique composé de deux éléments longitudinaux complémentaires. L'un de ces éléments forme le manche proprement dit, monté libre en rotation par rapport au second élément et est destiné à la tenue du tournevis dans le creux de la main du chirurgien opérateur; l'autre élément est un embout intermédiaire formant la partie active, est fixé à la tige du tournevis et légèrement plus long que le précédent élément. Il est destiné à recevoir les doigts du chirur- gien pour lui permettre d'entrainer aisément la tige du tournevis en rotation pour assurer le vissage. Le chirurgien peut donc maintenir le manche dans le creux de sa main, tout en faisant tourner l'embout et la tige du tournevis pour visser la vis solidarisée par serrage sur le téton terminal de la tige. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en élévation longitudinale à l'échelle et coupe partielle axiale d'une forme de réalisation du tournevis de l'ensemble visé par l'in- vention. La figure 2 est une vue en perspective partielle à échelle agrandie de l'extrémité de la tige du tournevis de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation latérale du téton terminal de la tige représentée à la figure 2, du côté de l'une de ses ailettes et sur laquelle est engagée la tête d'une vis chirurgicale correspondante. La figure 4 est une vue en coupe transversale suivant 4/4 de la figure 3. La figure 5 est une vue en bout de l'extrémité libre du téton terminal de la tige des figures 1 à 4. La figure 6 est une vue en élévation longitudinale et coupe partielle à échelle agrandie, de la vis chirurgi- cale de la figure 3. La figure 7 est une vue en bout de la tête de la vis de la figure 6. L'ensemble représenté à la figure 1 est destiné particulièrement à la chirurgie maxillo-faciale comme déjà indiqué, et est constitué par un tournevis 1 et une vis correspondante 2 dont la tête est engagée sur l'extrémité de la tige 3 du tournevis. Le tournevis 1 comprend un manche ergonomique formé de deux éléments longitudinaux distincts et complé- mentaires; une partie 4 formant le manche proprement dit et qui constitue le moyen de prise et de tenue du tourne- vis à l'intérieur de la main et en appui contre le centre de la paume, et un embout intermédiaire 5 qui constitue la partie active de vissage manuel. Le manche 4 est libre en rotation par rapport à l'embout 5, et la partie active constituée par ce dernier est plus longue que la partie 4. La surface de l'embout 5 comporte des cannelures axiales ou autres moyens (crantage ou moletage par exemple) d'appui des doigts. L'embout 5 est solidaire d'une vis axiale 6 logée dans une douille axiale 7 du manche 4, dans lequel un logement cylindrique 8 approprié est ménagé à cet effet. Des moyens de butée sont prévus pour retenir axialement la vis 6, et donc l'embout 5, dans la douille 7. Dans l'exemple représenté, ces moyens de butée sont constitués par un bossage intérieur radial 9 formant un renfort cylindrique sur la paroi intérieure de la douille 7, entre la tête 6a de la vis 6 et l'extrémité de l'embout 5. La surface annulaire de l'extrémité du renfort 9 la plus éloignée de l'embout 5 sert de siège de butée à la tête 6a de la vis 6. Cet agencement empêche donc l'embout et la vis 6 de se séparer du manche 4, tout en autori- sant la libre rotation de l'embout 5 et de la vis 6 par rapport au manche 4. La douille 7 est fixée dans le manche 4 par tout moyen approprié, par exemple comme représenté par une goupille transversale 11. L'extrémité libre de la tige 3 comporte un téton axial 12 dont la section transversale 13 est polygonale (figures 2 et 4) et dont la section longitudinale (14) est conique. Dans l'exemple représenté, cette section poly- gonale est hexagonale, profil qui représente un bon compromis entre l'exigence de réalisation d'une pièce au moindre coût de très faibles dimensions, et celle d'une répartition régulière et suffisante des efforts de serrage dans l'empreinte de la tête de la vis 2. Deux ailettes 15 s'étendent de part et d'autre du téton 12, radialement et longitudinalement, pour venir se raccorder au reste de la tige 3 par des congés arrondis 16. La partie conique 14 est délimitée par des arêtes 17 qui partent des sommets de la section polygonale 13 et viennent se raccorder au reste de la tige 3, de même que les surfaces situées entre les arêtes 17, par des congés arrondis 18. L'extrémité polygonale libre 12a du téton 12 fait saillie axialement d'une distance e au delà des extrémités libres des ailettes 15. La vis 2 est pourvue d'une tête 19 dans laquelle est agencé un logement axial 21 de section polygonale complémentaire de la section polygonale 13, et qui s'ouvre de part et d'autre sur deux fentes radiales 22 disposées diamétralement. Plus précisément, la section de la face libre 12a du téton 12 est légèrement inférieure à la section du logement 21 de façon à permettre au téton 12 d'y pénétrer, jusqu'à ce qu'il soit arrêté par la friction des arêtes 17 sur les parois du logement 21. De préférence le logement axial 21 est hexagonal du type dit "à 6 pans creux", dont les parois sont paral- lèles à l'axe de la vis, et dont les pans sont deux à deux parallèles entre eux. Du fait de la faible dimension des vis 2, et aussi en raison de l'environnement particulier d'un bloc opéra- toire, il est nécessaire de pouvoir retenir la vis à l'extrémité du tournevis 1, ceci également pour des raisons de commodité de travail. La retenue de la vis par son empreinte polygonale 13 doit être suffisante pour que l'utilisateur du tourne- vis 1 soit assuré d'une bonne solidarisation provisoire de la vis au tournevis, et puisse exercer son action de vissage sans déviation de la vis par rapport au prolonge- ment de l'axe du tournevis. Ainsi la vis doit être maintenue assujettie au tournevis de façon mécaniquement suffisante pour permettre un bon vissage, mais aussi pour permettre aisément la désolidarisation du tournevis 1 de la vis 2 lorsque celle- ci est vissée. La tige 3 peut être avantageusement réalisée en acier inox Z40 CD15, trempé et revenu et ayant une dureté sensiblement de 51/53 HRC, correspondant à une résistance mécanique à la rupture de 200kg/mm2 environ. La vis 2 peut être en titane implantable TA6V. Ainsi le téton 12, qui est réalisé par électro-érosion, monobloc avec le reste de la tige 3, possède une résis- tance mécanique supérieure à celle de la vis 2, laquelle, si elle est réalisée en titane implantable, se rompt à un couple de 0,450 Nm environ. A titre d'exemple numérique non limitatif, et pour donner une idée des difficultés de manipulations des micro vis en général, et des micro vis en milieu chirurgical en particulier, des valeurs approximatives des vis sont données ci-après: - diamètre extérieur du filetage de la vis 2: 2 à 3mm, diamètre extérieur de la tête 19: 3 à 4mm, - longueur totale de la vis 2: 5 à lOmm, - dimension d'une empreinte hexagonale 21 mesurée par la distance séparant deux côtés parallèles de cette empreinte: 1,5 à 2mm. La géométrie décrite ci-dessus du téton 12, le fait qu'il soit réalisé monobloc avec le reste de la tige 3 et la dureté appropriée de cette dernière, confèrent au téton 12 une résistance mécanique telle que tout risque de déformation de ce dernier et des ailettes 15 pour des couples extrêmes, dans les conditions de l'intervention chirurgicale, est écarté. Apres avoir introduit partiellement le téton 12 dans le logement 21 et les ailettes 15 dans les fentes 22 de la vis 2 afin de solidariser celle-ci avec le tournevis 1, le chirurgien place le manche 4 dans la paume de sa main en l'y maintenant avec le majeur, l'annulaire et l'auriculaire, ce qui lui permet de procéder au vissage par rotation de l'embout 5 et de la tige 3 au moyen du pouce et de l'index suivant un couple de rotation appro- prié. En effet, l'embout 5 est librement rotatif par rapport au manche 4 mais retenu axialement sur celui-ci. La conformation ergonomique du manche 4 facilite sensible- ment cette manoeuvre. L'invention permet de bonnes conditions de coopération entre la vis 1 et le tournevis 2 grâce à la partie conique 14 de préhension qui présente une conicité dirigée vers l'extrémité du tournevis. Cette partie conique 14 assure un effet de coincement avec les parois des pans de l'empreinte 21 de la vis lors de l'introduc- tion du tournevis 1 dans l'empreinte de la vis. Si comme cela peut se produire dans les conditions de l'intervention chirurgicale, le tournevis arrive de biais pour la mise en place de la vis 2, le téton 12 peut subir un couple de torsion très élevé sans risquer d'être déformé, notamment dans ses ailettes 15, et ce grâce à son agencement particulier et au fait qu'il est réalisé monobloc avec le reste de la tige 3, la limite élastique du métal n'étant pas atteinte. Ainsi un téton monopièce avec le reste de la tige du tournevis rend l'outil suffisamment rigide dans le temps. Selon une particularité de l'invention, l'angle au sommet de la partie conique 14 se situe avantageusement entre 3 et 6 . Les meilleurs résultats de tenue dans des conditions de bonne désolidarisation ultérieure ont été obtenus avec une conicité de 5 d'angle au sommet. L'invention est susceptible de diverses variantes d'exécution. Ainsi par exemple la section du téton 12 peut être octogonale ou carrée. REVENDICATIONS 1. Ensemble constitué par un tournevis (1) et une vis correspondante (2), destinés notamment à la micro- chirurgie du type chirurgie maxillo-faciale traumatologi- que ou corrective, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige (3) du tournevis comporte un téton axial (12) à section transversale polygonale (13) et longitudinale conique (14), ainsi que des ailettes radiales (15) de part et d'autre du téton, et en ce que la vis est pourvue d'une tête (19) dans laquelle est agencé un logement axial (21) de section polygonale complémentaire de celle du téton, s'ouvrant de part et d'autre sur deux fentes radiales latérales (22), ce logement et lesdites fentes étant adaptés pour recevoir le téton et les ailettes, l'intro- duction du téton dans le logement de la tête de vis assurant par serrage la préhension de la vis par le tournevis. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le téton (12) et les ailettes (15) sont monobloc avec le reste de la tige (3). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie conique (14) du téton (12) est raccordée par des congés arrondis (18) à la tige (3) du tournevis (1). 4. Ensemble selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la tige (3) présente une dureté de sensi- blement 51/53 HRC correspondant à une résistance à la rupture de 200 kg/mm2 environ. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sections transversales (13) du téton (12) et du logement (21) de la tête (19) de vis sont hexagonales. 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tournevis (1) comporte un manche ergonomique composé de deux éléments longitudinaux complé- mentaires, en ce que l'un (4) de ces éléments forme le manche proprement dit, monté libre en rotation par rapport au second élément (5) et est destiné à être tenu dans le creux de la main d'un opérateur, tandis que l'autre élément est un embout intermédiaire (5) formant la partie active fixée à la tige (3) du tournevis, cet embout étant sensiblement plus long que l'élément précité (4) formant manche et étant adapté pour recevoir les doigts de l'opé- rateur afin d'entrainer la tige (3) en rotation pour le vissage. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'embout (5) est solidaire d'une vis axiale (6) logée dans une douille (7) intérieure au manche et dans laquelle elle peut librement tourner, et en ce que des moyens de butée sont prévus pour retenir axialement la vis dans la douille. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée sont constitués par un bossage intérieur radial (9) agencé sur la paroi inté- rieure de la douille (7) entre la tête (6a) de la vis (6) et l'extrémité de l'embout (5), et la douille est fixée dans le manche (4), par exemple par une goupille transver- sale (11). 9. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section longitudi- nale conique (14) possède un angle au sommet compris entre 3 et 6 degrés environ et de préférence de 5 degrés. 10. Procédé de fabrication d'un tournevis (1) de l'ensemble selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le téton (12) est réalisé par électro-érosion.