Brevet FR2959927A1 — publié le 20111118

La présente convention concerne un système de rétention d'un organe d'ancrage sur une pièce implantable, notamment un système de rétention d'une vis servant à l'ancrage d'une plaque osseuse à un ou plusieurs os. L'invention trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine vertébral, pour la rétention de vis d'ancrage de plaques vertébrales servant à immobiliser deux ou trois vertèbres successives les unes par rapport aux autres. Certaines pathologies affectant les vertèbres ou les disques intervertébraux impliquent d'immobiliser deux ou trois vertèbres successives les unes par rapport aux autres. Cette immobilisation est fréquemment réalisée au moyen de plaques métalliques fixées sur les faces antérieures ou latérales des corps vertébraux, au moyen de vis engagées au travers de trous que comprennent ces plaques. De telles vis de fixation ont pour inconvénient important de risquer de se dévisser sous l'effet des micromouvements et contraintes répétées qu'exercent les vertèbres sur elles, et ce d'autant plus que l'os des vertèbres concernées ne permet pas forcément un ancrage de très bonne qualité (cas d'un patient âgé) ou que les dimensions des vertèbres concernées ne permettent pas d'offrir une surface d'ancrage très importante (particulièrement dans le cas du traitement de vertèbres cervicales). Pour remédier à cet inconvénient, il a été conçu divers moyens de rétention d'une vis sur une plaque, notamment sous forme de douilles ou de bagues fendues destinées à être expansées par la vis, d'anneaux fendus de type "circlips", de plaquettes vissables venant recouvrir la tête d'une ou plusieurs vis, ou de portions du matériau de la plaque rabattables au-dessus de la tête d'une vis. Les systèmes existants ont pour inconvénients soit de ne pas assurer une parfaite rétention dans le temps des vis par rapport à la plaque, soit d'impliquer un geste supplémentaire pour leur mise en oeuvre, par exemple le vissage des plaquettes précitées, soit de pas permettre d'orienter la vis par rapport à la plaque selon la direction d'ancrage la plus appropriée. La présente invention a pour objectif de remédier à l'ensemble de ces inconvénients. Le système de rétention qu'elle concerne comprend, de manière connue en soi, - un élément de rétention sous forme d'une bague circulaire et à paroi périphérique continue, destinée à recevoir l'organe d'ancrage au travers d'elle, la face périphérique extérieure de cette bague étant en forme de segment d'une première sphère et contenant l'équateur de cette première sphère ; - une portion de rétention aménagée sur l'organe d'ancrage, destinée à se trouver au niveau de la bague après mise en place, et - un logement aménagé dans la pièce implantable pour recevoir la bague, ce logement présentant une forme en segment de sphère contenant l'équateur de cette sphère, et ayant un diamètre tel que la bague est apte à prendre place de façon ajustée en lui et à être retenue en lui avec possibilité de mouvements multidirectionnels de cette bague dans ce logement. Selon l'invention, - la bague présente, au niveau d'une première extrémité axiale, qui est celle par laquelle l'organe d'ancrage est destiné à être introduit au travers de cette bague, un premier diamètre, et, au niveau de sa deuxième extrémité axiale, un deuxième diamètre, inférieur audit premier diamètre ; la face périphérique intérieure présente entre ces premier et deuxième diamètres, un diamètre maximal, supérieur auxdits premier diamètre et deuxième diamètre ; ce diamètre maximal délimite, du côté de ladite première extrémité axiale, une portion proximale de la bague et, du côté de ladite deuxième extrémité axiale, une portion distale de la bague ; l'épaisseur radiale moyenne de ladite portion proximale est moindre que l'épaisseur radiale moyenne de la portion distale de cette bague, du fait que ledit premier diamètre est supérieur audit premier diamètre ; et - ladite portion de rétention que comprend l'organe d'ancrage présente une forme complémentaire de celle de la face périphérique intérieure de la bague, telle que cette portion de rétention est apte à prendre place de façon ajustée dans le logement défini par cette face périphérique intérieure de la bague ; ladite portion proximale est apte à autoriser le passage forcé de ladite portion de rétention de l'organe d'ancrage jusqu'à réception et rétention de cette portion de rétention dans le logement défini par la face périphérique intérieure de la bague ; la portion distale de la bague, quant à elle, du fait de son épaisseur radiale moyenne supérieure à celle de la portion proximale de cette bague, fait échec au passage de ladite portion de rétention de l'organe d'ancrage au-delà d'elle. L'invention fournit ainsi un système de rétention assurant une parfaite rétention de l'organe d'ancrage par rapport à la pièce implantable, n'impliquant pas, pour réaliser ledit passage forcé, de geste supplémentaire à celui de la mise en place de l'organe d'ancrage sur la pièce implantable, et permettant d'orienter l'organe d'ancrage par rapport à la pièce implantable selon la direction d'ancrage la plus appropriée grâce à la mobilité multidirectionnelle de la bague dans ledit logement de la pièce implantable. De préférence, - la face périphérique intérieure de la bague est en forme de segment d'une 5 deuxième sphère, et son diamètre maximal précité est l'équateur de cette deuxième sphère, et - ladite portion de rétention de l'organe d'ancrage est sphérique. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas, l'équateur de ladite deuxième sphère est décalé par rapport à l'équateur de la première sphère 10 selon l'axe de la bague, du côté de ladite première extrémité. Ainsi, la face périphérique intérieure de la bague délimite, entre l'équateur de ladite deuxième sphère et ladite première extrémité, ladite portion proximale de la bague ; la refermeture sphérique proximale de la face intérieure de la bague est moindre dans cette portion proximale que la refermeture sphérique distale de cette 15 face intérieure, au niveau de ladite portion distale de la bague. De préférence, la bague est en un matériau légèrement déformable élastiquement, dont le degré de déformabilité est suffisant pour permettre ledit passage forcé par déformation élastique de ladite portion proximale dans la direction radiale mais insuffisant pour permettre le passage de ladite portion de rétention au 20 travers de ladite portion distale. Ce matériau légèrement déformable élastiquement peut notamment être du PEEK (polyétheréthercétone) ou du polyéthylène à haute densité. Si nécessaire selon le matériau utilisé pour la bague et l'épaisseur de celle-ci dans la direction radiale, la bague pourrait comprendre, dans sa portion proximale, 25 une série d'entailles délimitant entre elles des dents élastiquement mobiles dans la direction radiale. Selon une possibilité, ladite première extrémité de la bague est prolongée par une paroi formant intérieurement une entrée conique, cette entrée conique favorisant l'introduction de ladite portion de rétention de l'organe d'ancrage dans ledit logement 30 délimité par ladite face périphérique intérieure. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, trois formes de réalisation possibles du système de rétention qu'elle concerne. La figure 1 est une vue en coupe d'une bague que comprend ce système de rétention selon une première forme de réalisation ; la figure 2 en est une vue similaire à la figure 1, après mise en place sur une plaque osseuse ; les figures 3 à 6 sont des vues de la bague et de la plaque osseuse au cours de quatre étapes de la mise en place de la bague sur la plaque ; les figures 7 à 8 sont des vues de la bague, de la plaque osseuse et d'une vis, constituant ensemble le système de rétention, au cours de deux étapes de la mise en place de la vis ; la figure 9 est une vue en perspective de la bague selon une deuxième forme de réalisation ; la figure 10 en est une vue en coupe passant par l'axe de cette bague ; la figure 11 est une vue en perspective de la bague selon une troisième forme de réalisation ; et la figure 12 en est une vue en coupe passant par l'axe de cette bague. Par simplification, les parties ou éléments qui se retrouvent d'une forme de réalisation à une autre seront désignés par les mêmes références numériques. Les figures 7 et 8 représentent un système 1 de rétention d'une vis d'ancrage 2 sur une plaque osseuse 3, qui comprend une bague de rétention 4, une portion de rétention 5 aménagée sur la vis 2 et un logement 6 aménagé dans la plaque 3. La vis 2 comprend un corps fileté 10 adapté à une mise en place dans l'os du corps d'une vertèbre, une portion intermédiaire cylindrique lisse 11 et une tête formant ladite portion de rétention 5. Cette dernière présente une forme en segment de sphère contenant l'équateur de cette sphère. La vis 2 comprend également une cavité proximale 12 permettant sa manoeuvre en rotation, dont la forme est en étoile dans l'exemple de réalisation montré au dessin. La plaque osseuse 3 est notamment une plaque métallique destinée à être fixée, au moyen de plusieurs vis 2, aux corps vertébraux de deux ou trois vertèbres successives afin d'immobiliser ces vertèbres les unes par rapport aux autres. Elle comprend une pluralité de trous de réception de vis 2 et bagues 4, dont chacun forme un logement 6. Ce logement 6 présente une forme en segment de sphère qui contient l'équateur de cette sphère. La bague 4 est circulaire et à paroi périphérique continue, et est réalisée en un 35 matériau légèrement déformable élastiquement, notamment en PEEK (polyétheréthercétone) ou en polyéthylène à haute densité. Comme cela est plus particulièrement visible sur les figures 1 et 2, elle présente une face périphérique extérieure 20 en forme de segment d'une première sphère contenant l'équateur de cette première sphère, et une face périphérique intérieure 21 en forme de segment d'une deuxième sphère contenant l'équateur de cette deuxième sphère. Les diamètres respectifs de la sphère générant le logement 6 et de ladite première sphère sont tels que la bague 4 est apte à prendre place de façon ajustée dans ce logement 6, ainsi que le montre la figure 5, et à être retenue en lui avec possibilité de mouvements multidirectionnels dans ce logement, notamment avec possibilité de retournement sur 180° comme cela apparaît par comparaison des figures 5 et 6. Les diamètres respectifs de la sphère générant la portion de rétention 5 et de ladite deuxième sphère sont tels que la portion de rétention 5 est apte à prendre place de façon ajustée dans le logement 22 délimité par la face périphérique intérieure 21, comme le montre la figure 8. L'équateur E2 de ladite deuxième sphère est décalé par rapport à l'équateur El de ladite première sphère selon l'axe A de la bague 4, du côté d'une première extrémité axiale 23 de la bague 4, qui est celle par laquelle la vis 2 est destinée à être introduite au travers de la bague 4. La face périphérique intérieure 21 forme, entre l'équateur E2 et la première extrémité 23, une portion proximale de face intérieure et, entre l'équateur E2 et la deuxième extrémité axiale 24 opposée à la première extrémité 23, une portion distale de face intérieure. Compte tenu du décalage précité des équateurs El et E2, le degré de refermeture sphérique de ladite portion proximale de face intérieure est moindre que le degré de refermeture sphérique de la portion distale de cette face intérieure ; il en résulte que ladite portion proximale de face intérieure délimite, conjointement à la face périphérique extérieure 20, d'un côté de l'équateur E2, une portion proximale 25 de la bague 4 ayant une épaisseur radiale moyenne moindre que l'épaisseur radiale moyenne de la portion distale 26 s'étendant de l'autre côté de l'équateur E2. En d'autres termes, la paroi de la bague 4 forme, du côté proximal, au niveau de ladite première extrémité 23, un collet 27 dont la dimension dans la direction radiale, par rapport à un plan T tangent à ladite deuxième sphère et perpendiculaire à l'équateur E2, est nettement plus faible que la dimension dans la direction radiale, par rapport à ce même plan T, du collet 28 formé, du côté distal, au niveau de ladite deuxième extrémité 24, par la paroi de la bague 4. Du côté de ladite première extrémité 23, la face périphérique intérieure 21 s'interrompt de manière à délimiter une ouverture proximale 30 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la portion de rétention 5. Du côté de ladite deuxième extrémité 24, la face périphérique intérieure 21 s'interrompt de manière à délimiter une ouverture distale 31 dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la portion intermédiaire 11 de la vis 2 et est nettement inférieur à celui de la portion de rétention 5. L'épaisseur radiale moyenne de la portion proximale 25 de la bague 4 est telle que cette portion proximale 25 est apte à autoriser le passage forcé de la portion de rétention 5 lors de l'introduction de cette portion de rétention 5 dans le logement 22, la résistance générée par ce passage forcé étant cependant insuffisante pour faire obstacle au vissage de la vis. Il en résulte que ce passage forcé est réalisé par la simple poursuite du vissage de la vis 2 après la venue de la portion de rétention 5 au contact du collet 27. Par contre l'épaisseur radiale moyenne de la portion distale 26, de même que la hauteur et l'épaisseur du collet 28, sont suffisantes pour que cette portion distale 26 ne permette pas le passage de la portion de rétention 5 au travers d'elle nonobstant le léger degré de déformation élastique du matériau constituant la bague 4. En outre, dans l'exemple représenté, la bague 4 comprend une entrée conique proximale 32 facilitant l'introduction de la vis 2 dans le logement 22 de la bague 4. La bague peut notamment avoir les dimensions suivantes : - diamètre de ladite première sphère : 10 mm ; - diamètre de ladite deuxième sphère : 7 mm ; - décalage de l'équateur E2 par rapport à l'équateur El : 0,70 mm ; - dimension du collet 27 dans la direction radiale par rapport au plan T : 0,15 mm; - dimension du collet 28 dans la direction radiale par rapport au plan T : 30 0,75 mm. En pratique, comme le montrent les figures 3 à 8, une bague 4 est présentée en face du logement 6 destiné à la recevoir dans une position retournée à 180° par rapport à sa position d'utilisation, c'est-à-dire avec son extrémité 23 tournée vers la plaque 3 (figure 3). La déformabilité dans la direction radiale de la portion 35 proximale 25 de la bague 4 permet une contraction radiale de la bague 4 autorisant le passage forcé de cette bague dans l'entrée proximale du logement 6 (figure 4) puis la rétention de cette bague dans ce logement (figure 5), avec possibilité de mouvements multidirectionnels. La bague 4 est alors retournée à 180° pour prendre sa position d'utilisation (figure 6). La plaque étant placée dans sa position d'implantation, la vis 2 est ensuite introduite au travers de la bague 4 (figure 7) et est vissée jusqu'à ce que sa portion de rétention 5 prenne place dans le logement 6 (figure 8). Comme mentionné plus haut, au cours de ce vissage, cette portion de rétention 5 vient porter contre le collet 27 et le déformer élastiquement, dans la direction radiale, pour permettre le franchissement de ce collet se par la portion 5. Les figures 9 et 10 montrent une deuxième forme de réalisation de la bague 4, dans laquelle les équateurs desdites première et deuxième sphères ne sont pas décalés l'un par rapport à l'autre mais au contraire confondus. Dans ce cas, la bague 4 présente, du côté de ladite première extrémité axiale 23, une portion proximale 25 de hauteur nettement inférieure à la portion distale 26 située du côté de ladite deuxième extrémité axiale 24 ; de la même manière que précédemment, la face périphérique intérieure 21 s'interrompt de manière à délimiter, par un collet 27, une ouverture proximale 30 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la portion de rétention 5, tandis que, du côté de ladite deuxième extrémité 24, la face périphérique intérieure 21 s'interrompt de manière à délimiter, par un collet 28, une ouverture distale 31 dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la portion intermédiaire 11 de la vis 2 et est nettement inférieur à celui de la portion de rétention 5. Les figures 11 et 12 montrent une troisième forme de réalisation de la bague 4, dans laquelle les équateurs desdites première et deuxième sphères sont également confondus. Dans ce cas, la bague 4 comprend, au-delà de l'extrémité 23 délimitant le collet 27, une paroi proximale de prolongation 40, formant intérieurement une entrée conique 41. Cette entrée conique 41 favorise l'introduction de la portion de rétention 5 dans le logement 22 délimité par la face périphérique intérieure 21. Pour le reste, la bague 4 est identique à celle des figures 9 et 10. Ainsi que cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un système de rétention d'une vis 2 ou autre organe d'ancrage, sur une plaque 3, ou autre pièce implantable, ayant les avantages déterminants d'assurer une parfaite rétention de l'organe d'ancrage par rapport à la pièce implantable, de ne pas impliquer, pour réaliser ledit passage forcé, de geste supplémentaire à celui de la mise en place de l'organe d'ancrage sur la pièce implantable, et de permettre d'orienter l'organe d'ancrage par rapport à la pièce implantable selon la direction d'ancrage la plus appropriée. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation fournie à titre d'exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Système (1) de rétention d'un organe d'ancrage (2) sur une pièce implantable (3), comprenant : - un élément de rétention sous forme d'une bague (4) circulaire et à paroi périphérique continue, destinée à recevoir l'organe d'ancrage (2) au travers d'elle, la face périphérique extérieure (20) de cette bague (4) étant en forme de segment d'une première sphère et contenant l'équateur (E1) de cette première sphère ; - une portion de rétention (5) aménagée sur l'organe d'ancrage (2), destinée à se trouver au niveau de la bague (4) après mise en place, et - un logement (6) aménagé dans la pièce implantable (3) pour recevoir la bague (4), ce logement (6) présentant une forme en segment de sphère contenant l'équateur de cette sphère, et ayant un diamètre tel que la bague (4) est apte à prendre place de façon ajustée en lui et à être retenue en lui avec possibilité de mouvements multidirectionnels de cette bague (4) dans ce logement (6) ; caractérisé en ce que : - la bague (4) présente, au niveau d'une première extrémité axiale (23), qui est celle par laquelle l'organe d'ancrage (2) est destiné à être introduit au travers de cette bague (4), un premier diamètre, et, au niveau de sa deuxième extrémité axiale (24), un deuxième diamètre, inférieur audit premier diamètre ; la face périphérique intérieure (21) présente entre ces premier et deuxième diamètres, un diamètre maximal (E2), supérieur auxdits premier diamètre et deuxième diamètre ; ce diamètre maximal (E2) délimite, du côté de ladite première extrémité axiale (23), une portion proximale (25) de la bague (4) et, du côté de ladite deuxième extrémité axiale (24), une portion distale (26) de la bague ; l'épaisseur radiale moyenne de ladite portion proximale (25) est moindre que l'épaisseur radiale moyenne de la portion distale (26) de cette bague, du fait que ledit premier diamètre est supérieur audit deuxième diamètre ; et - ladite portion de rétention (5) que comprend l'organe d'ancrage (2) présente une forme complémentaire de celle de la face périphérique intérieure (21) de la bague (4), telle que cette portion de rétention (5) est apte à prendre place de façon ajustée dans le logement (22) défini par cette face périphérique intérieure (21) de la bague (4) ; ladite portion proximale (25) est apte à autoriser le passage forcé de ladite portion de rétention (5) de l'organe d'ancrage (2) jusqu'à réception et rétention de cette portionde rétention (5) dans le logement (22) défini par la face périphérique intérieure (21) de la bague (4) ; la portion distale (26) de la bague (4), quant à elle, du fait de son épaisseur radiale moyenne supérieure à celle de la portion proximale (25) de cette bague, fait échec au passage de ladite portion de rétention (5) de l'organe d'ancrage (2) au-delà d'elle. 2 - Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la face périphérique intérieure (21) de la bague (4) est en forme de segment d'une deuxième sphère, et son diamètre maximal est l'équateur (E2) de cette deuxième sphère, et - ladite portion de rétention (5) de l'organe d'ancrage (2) est sphérique. 3 - Système (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équateur (E2) de ladite deuxième sphère est décalé par rapport à l'équateur (El) de ladite première sphère selon l'axe de la bague (4), du côté de ladite première extrémité (23). 4 - Système (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague (4) est en un matériau légèrement déformable élastiquement, dont le degré de déformabilité est suffisant pour permettre ledit passage forcé par déformation élastique de ladite portion proximale (25) dans la direction radiale mais insuffisant pour permettre le passage de ladite portion de rétention (5) au travers de ladite portion distale (28). 5 - Système (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau légèrement déformable élastiquement est du PEEK (polyétheréthercétone) ou du polyéthylène à haute densité. 6 - Système (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bague comprend, dans sa portion proximale, une série d'entailles délimitant entre elles des dents élastiquement mobiles dans la direction radiale. 7 - Système (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite première extrémité (23) de la bague (4) est prolongée par une paroi (40) formant intérieurement une entrée conique (41), cette entrée conique (41) favorisant l'introduction de ladite portion de rétention (5) de l'organe d'ancrage (2) dans ledit logement (22) délimité par ladite face périphérique intérieure (21).