Brevet FR2910801A1 — publié le 20080704

La présente invention concerne le domaine des dispositifs destinés aux techniques d'ostéosynthèse ; elle concerne plus particulièrement les dispositifs d'ostéosynthèse du type comprenant un support muni d'au moins un orifice taraudé associé à un appui en tronc de sphère, pour la réception d'une tige d'ancrage, laquelle tige comporte une tête prolongée par un corps apte à venir s'ancrer dans le matériau osseux de réception, ladite tête comprenant une partie filetée formant vis, et une surface d'appui en tronc de sphère centrée sur l'axe de ladite tige, le filetage de ladite partie filetée étant complémentaire de celui dudit orifice de support pour assurer le maintien par vissage de ladite tige sur ledit support, la progression de ladite tige dans le matériau osseux de réception étant stoppée lors du contact sphérique entre lesdites surfaces d'appui en tronc de sphère du support et de la tête de tige. La consolidation osseuse de certaines fractures nécessite le montage de matériels ou de dispositifs d'ostéosynthèse sur les différents fragments osseux, pour stabiliser et empêcher une mobilité inter-fragmentaire excessive. Les praticiens utilisent alors des dispositifs d'ostéosynthèse montés par vissage ou par enfoncement dans les fragments osseux, tels que des vis, broches ou plaques vissées, de sorte à appliquer une compression déterminée et adaptée sur l'os. Certains de ces dispositifs sont constitués d'une plaque support munie d'un ou de plusieurs orifices, associée à une ou plusieurs tiges insérées chacune dans l'un desdits orifices et destinées à venir s'ancrer dans l'os de réception. La ou les tiges d'ancrage comportent un corps, généralement fileté pour son ancrage dans l'os, et une partie supérieure, formant tête apte à coopérer avec la plaque support. Dans certains cas, en particulier lorsque l'on cherche à obtenir un verrouillage mono-axial, cette tête de tige comporte un filetage adapté pour coopérer avec un filetage complémentaire ménagé dans l'orifice de réception de la plaque support. En outre, des surfaces d'appui complémentaires, notamment des surfaces d'appui en tronc de sphère, aménagées au niveau du support et de la tête de tige, assurent le blocage de la progression de la tige dans le matériau osseux de réception. Mais, dans ce domaine technique, la taille des différentes pièces est minimisée, en particulier pour limiter le traumatisme d'implantation, et les filetages de tige et de support sont très petits. De ce fait, il est nécessaire de porter une grande attention à l'introduction de la tige dans l'axe de l'orifice du support, pour assurer une coopération correcte entre les filetages, sous peine d'engendrer des contraintes dans les zones de contact, rendant le vissage difficile et risquant d'entraîner des déformations et détériorations des filets. Les matériels actuels ne tolèrent donc pas ou pratiquement pas un défaut de coaxialité entre la tige et l'axe de l'orifice du support, ce qui nuit à la facilité et au confort de pose. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention propose de tronquer les extrémités saillantes desdits filets de vis (partie filetée de la tige) et de support, ceci de manière beaucoup plus importante que les troncatures fonctionnelles classiques. Plus précisément, tenant compte des valeurs classiques de diamètres qui permettent de définir une vis coopérant avec un orifice taraudé ménagé dans un support (diamètre nominal Dn et diamètre sur flancs Df pour les deux éléments ; diamètre de fond de filet Dff et diamètre extérieur De pour la vis ; diamètre de noyau Dns pour le support), la troncature correspondante est telle que : - la différence Atv entre le diamètre extérieur de vis De et le diamètre sur flancs Df est comprise entre 5 et 70 % de la différence Asv entre le diamètre nominal Dn et le diamètre sur flancs Df, et - la différence Ats entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de noyau Dns est comprise entre 5 et 70 % de la différence Ass entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de fond de filet Dff. De préférence, Atv est comprise entre 15 et 50 % de Asv, et de manière encore préférée Atv est de l'ordre de 20 % de Asv. D'autre part, Ats est de préférence comprise entre 8 et 50 % de Ass, avec une valeur préférentielle de l'ordre de 10 %. La troncature importante correspondante des extrémités saillantes des filets de vis et de support permet de faciliter l'engrènement desdits filets au moment de l'opération de vissage, ceci tout en améliorant les caractéristiques de robustesse des filets. On obtient un système tolérant qui autorise une petite marge d'erreur en terme de coaxialité à l'origine de l'introduction de la vis dans le support. De plus, la qualité de la tenue mécanique du système vis-support n'est absolument pas handicapée, le transfert de contraintes étant assuré au niveau du diamètre sur flancs. Les filetages complémentaires du support et de la tête de tige peuvent être simples, doubles, triples voire plus. Selon une forme de réalisation particulière, la surface d'appui en tronc de sphère du support est ménagée à la sortie de la partie filetée d'orifice ; la surface d'appui en tronc de sphère de la tête de tige est quant à elle ménagée sous la partie filetée formant vis, dans le prolongement de cette dernière. Dans ce cadre, l'orifice traversant du support comporte avantageusement (tenant compte du sens d'introduction de la tige) une partie supérieure filetée, surmontant une partie inférieure non filetée définissant la surface d'appui en tronc de sphère. Le support consiste avantageusement en une plaque métallique dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 5 mm. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante, associée aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique, en coupe, d'un dispositif d'ostéosynthèse conforme à la présente invention, comportant un support muni d'un orifice taraudé et une tige d'ancrage (ici en forme de vis d'ancrage) ; - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de la figure 1 détaillant la structure des filetages complémentaires de tige et de support. Tel qu'illustré schématiquement sur les figures 1 et 2, le dispositif d'ostéosynthèse 1 conforme à l'invention comprend un élément support 2 muni d'un orifice traversant 3, pour la réception d'une tige 4 dont l'une des extrémités est adaptée pour venir s'ancrer dans un matériau osseux de réception. Le support 2 peut prendre toute forme possible. Comme illustré sur la figure 1, il s'agit de préférence d'une plaque métallique de faible épaisseur (par exemple 1 à 5 mm d'épaisseur), présentant une face supérieure 2' et une face inférieure 2", cette dernière étant destinée à venir en contact avec le matériau osseux (non représenté). L'orifice 3 de réception de la tige 4 est formé d'une partie 5 munie d'un filetage 5', d'axe A, qui débouche au niveau de la face supérieure 2' du support 2, prolongée par une partie non filetée 6, en forme de tronc de sphère, centrée sur ledit axe A, qui débouche au niveau de la face inférieure 2" du support 2. La surface d'appui 6 est ménagée juste à la sortie de la partie taraudée 5. La tige 4, d'axe B, comporte un corps d'extrémité 8 muni d'un filetage 9, destiné à venir s'ancrer dans le matériau osseux de réception. Son autre extrémité comporte une tête 10 formée d'une partie cylindrique filetée supérieure 12, prolongée en direction du corps d'extrémité 8 par une partie non filetée 13 constituant une surface d'appui en tronc de sphère centrée sur l'axe B de la tige 4. Cette surface d'appui en tronc de sphère 13 est ménagée directement sous la partie filetée 12. Le filetage 12' de la partie filetée 12 est complémentaire du filetage de support 5', de manière à assurer le maintien par vissage de la tige 4 sur son support 2. Sur la figure 1, on remarque que la tête de tige 10 comporte une empreinte axiale 14, en forme d'orifice 6 pans par exemple, destinée aux opérations de vissage (et éventuellement de dévissage) au moyen d'un outil approprié. Dans une variante de réalisation, le corps d'extrémité 8 de la tige 4 peut avoir 35 une surface externe lisse, dépourvue de filetage. Comme indiqué précédemment, la présente invention porte sur la structure particulière des filetages 5', 12' complémentaires de support et de tige, et plus particulièrement sur la troncature importante des extrémités saillantes de ces filetages. Tel qu'illustré sur la figure 2 : Dn correspond au diamètre nominal du système vis/support, c'est-à-dire au diamètre nominal de la partie cylindrique taraudée 5 de l'orifice 3 et de la partie filetée 12 de la tige 4. Df correspond au diamètre sur flancs du système vis/support, c'est-à-dire au diamètre sur flancs de la partie cylindrique taraudée 5 de l'orifice 3 et de la partie filetée 12 de la tige 4. Dff correspond au diamètre de fond de filet de la partie filetée 12 de la tige 4. Dns correspond au diamètre de noyau de la partie filetée 5 de l'orifice 3 du support 2, et De est le diamètre extérieur de la partie filetée 12 de la tige 4. Conformément à l'invention, si : - Atv correspond à la différence entre De et Df, - Asv est la différence entre Dn et Df, - Lits est la différence entre Df et Dns, et - Ass est la différence entre Df et Dff, alors : Atv = 5 à 70 % (de préférence 15 à 50 %) de asv et ts = 5 à 70 % (de préférence 8 à 50 %) de Ass. Les valeurs préférées de Atv et Ats sont, respectivement, de l'ordre de 20 % de sv et 10 % de Ass. Les filetages 5' et 12' du dispositif d'ostéosynthèse illustré sur les figures 1 et 2 sont simples. Pour faciliter encore l'insertion de la partie filetée 12 de la tige 4 dans le trou taraudé 5, les filetages en question peuvent être prévus doubles, triples, voire en nombre supérieur à trois. De manière classique, l'élément support 2 peut comporter une pluralité d'orifices taraudés 3 recevant chacun une tige d'ancrage 4. Comme illustré sur la figure 1, en fin de vissage, la surface d'appui en tronc de sphère 13 de la tête de vis 10 vient en appui sphérique contre la surface d'appui 6 du support 2. Cet appui sphérique présente des qualités intéressantes de surface de contact et de compacité. Dans une variante de réalisation possible, les surfaces 6, 13 de contact sphérique entre la tige 4 et le support 2 peuvent être aménagées au- dessus des parties filetées complémentaires 5 et 12. Dans ce cas, la surface d'appui 6 du support 2 est avantageusement prévue à l'entrée de la partie filetée 5. REVENDICATIONS - 1.- Dispositif d'ostéosynthèse comprenant : - un support (2) muni d'au moins un orifice traversant (3) dont une partie (5) au moins de la hauteur est filetée, laquelle partie filetée (5), d'axe A, de diamètre nominal Dn, de diamètre sur flancs Df et de diamètre de noyau Dns, est associée, au niveau de son entrée ou de sa sortie, à une surface d'appui (6) en tronc de sphère centrée sur ledit axe A, et - une tige d'ancrage (4) d'axe longitudinal B, laquelle tige (4) comporte une tête (10) prolongée par un corps (8) apte à venir s'ancrer dans le matériau osseux de réception, ladite tête (10) comprenant une partie filetée (12) formant vis et une surface d'appui (13) en tronc de sphère centrée sur ledit axe de tige B, le filetage (12') de ladite partie filetée (12) étant complémentaire de celui (5') dudit orifice de support (3) pour assurer le maintien par vissage de ladite tige (4) sur ledit support (2), ladite partie filetée (12) ayant un diamètre nominal Dn, un diamètre sur flancs Df, un diamètre extérieur De et un diamètre de fond de filet Dff, la progression de ladite tige (4) dans le matériau osseux de réception étant stoppée lors du contact sphérique entre lesdites surfaces d'appui en tronc de sphère (6, 13) dudit support (2) et de ladite tête de tige (10), caractérisé en ce que les extrémités saillantes des filets de vis (12') et de support (5') sont tronquées de telle sorte que : - la différence Atv entre le diamètre extérieur de vis De et le diamètre sur flancs Df est comprise entre 5 et 70 % de la différence Asv entre le diamètre nominal Dn et le diamètre sur flancs Df, et - la différence Ats entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de noyau Dns est comprise entre 5 et 70 % de la différence Ass entre le diamètre sur flancs Df et le 25 diamètre de fond de filet Dff. 2.- Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la différence Atv entre le diamètre extérieur de vis De et le diamètre sur flancs Df est comprise entre 15 et 50 % de la différence Asv entre le diamètre nominal Dn et le diamètre sur flancs Df, et 30 - la différence Lits entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de noyau Dns est comprise entre 8 et 50 % de la différence Ass entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de fond de filet Dff. 3.- Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé en ce que : - la différence Atv entre le diamètre extérieur de vis De et le diamètre sur flancs Df est 35 de l'ordre de 20 % de la différence Asv entre le diamètre nominal Dn et le diamètre sur flancs Df, et- la différence Ots entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de noyau Dns est de l'ordre de 10 % de la différence Lss entre le diamètre sur flancs Df et le diamètre de fond de filet Dff. 4.- Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un filetage (5', 12') double. 5.- Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un filetage (5', 12') triple. 6.- Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un filetage (5', 12') dont le nombre de filets est supérieur à trois. 7.- Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface d'appui (6) en tronc de sphère du support (2) est ménagée à la sortie de la partie filetée d'orifice (5), et en ce que la surface d'appui (13) en tronc de sphère de la tête de tige (10) est ménagée sous la partie filetée (12) formant vis, dans le prolongement de cette dernière. 8.- Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'orifice traversant (3) du support (2) comporte une partie supérieure filetée (5) surmontant une partie inférieure non filetée (6) définissant la surface d'appui en tronc de sphère. 9.- Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support (2) consiste en une plaque métallique dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 5 mm.