Brevet FR3005565A1 — publié le 20141121

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale la fixation d'un quelconque implant sur un os d'un patient. Elle concerne en particulier l'arthrodèse du rachis, c'est-à-dire le blocage de plusieurs vertèbres les unes par rapport aux autres. Elle concerne plus particulièrement une vis à os comportant, d'une part, un corps allongé selon un axe longitudinal qui porte au moins un filet hélicoïdal et, d'autre part, à une extrémité de ce corps allongé, une tête qui présente une empreinte de réception de l'extrémité d'un outil de vissage. Elle concerne également un dispositif d'arthrodèse comportant, d'une part, une plaque osseuse présentant au moins deux ouvertures délimitées par des bords d'appui, et, d'autre part, au moins deux vis à os telles que précité. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE On connaît du document FR2874316 un dispositif d'arthrodèse tel que précité, comprenant une plaque osseuse et quatre vis rachidiennes. Ces vis rachidiennes, une fois vissées dans deux vertèbres cervicales de la colonne vertébrale d'un patient, permettent alors de retenir la plaque osseuse contre celle-ci. Ce dispositif permet ainsi de bloquer ces deux vertèbres cervicales l'une par rapport à l'autre. Comme cela est exposé dans ce document, en général, le risque majeur des dispositifs d'arthrodèse est de voir l'une des vis rachidiennes s'extraire de l'une des vertèbres, ce qui peut s'avérer très dangereux pour le patient. En effet, lors de l'intervention chirurgicale, les vis rachidiennes sont vissées dans les corps spongieux des vertèbres, ce qui n'assure par un bon maintien de ces vis dans les vertèbres. Le dispositif d'arthrodèse présenté dans ce document FR2874316 est alors spécifiquement conçu pour empêcher les vis rachidiennes de se dévisser. Ainsi, chaque vis rachidienne comporte, entre sa tête et son corps allongé, une partie en forme d'écrou. La plaque osseuse présente quant à elle, le long d'une partie de chacune de ses ouvertures, une fente qui délimite avec cette ouverture une lame élastique. Ainsi, la lame élastique est adaptée, en fin de vissage, à se déformer pour permettre à la vis rachidienne de pivoter (malgré sa partie en forme d'écrou) puis, après le vissage, à se plaquer contre l'un des flancs de la partie en forme d'écrou de la vis rachidienne pour la bloquer en rotation. L'inconvénient majeur de ce dispositif d'arthrodèse est que sa mise en place est difficile puisqu'elle demande au chirurgien un effort important lorsqu'il doit déformer les lames élastiques à chaque sixième-de-tour des vis rachidiennes. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose une nouvelle vis à os dont la forme du filetage assure à elle seule son blocage dans le corps spongieux des os du patient. Plus particulièrement, on propose selon l'invention une vis à os telle que définie dans l'introduction, dans laquelle ledit filet hélicoïdal présente au moins une encoche dont la forme est telle que les zones de jonction entre l'encoche et le filet hélicoïdal forment des angles dont l'un est aigu et l'autre est obtus, la zone de jonction formant un angle obtus étant celle située la plus près de la tête. Ainsi, on comprend que lorsque la vis est vissée dans l'os, la zone de jonction formant un angle aigu est celle qui rencontre la première l'os. Elle est alors inclinée de telle manière qu'elle ne forme pas obstacle au vissage de la vis. L'autre zone de jonction rencontre ensuite l'os. Sa forme obtuse, qui 20 constitue une sorte de rampe, ne forme pas non plus obstacle au vissage de la vis. En revanche, grâce à l'invention, la zone de jonction qui forme un angle aigu présente une fonction de crochet empêchant la vis à os de se dévisser. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la vis à os 25 conforme à l'invention sont les suivantes : - ledit corps allongé présente, à sa jonction avec ladite tête, une partie de longueur supérieure à 5 mm, qui est sensiblement tronconique de révolution autour de l'axe longitudinal ; - ladite tête présente une gorge périphérique ouverte latéralement ; 30 - ladite tête présente, du côté du corps allongé, une portée en forme de tronçon de sphère de révolution autour de l'axe longitudinal ; - chaque encoche présente une forme de dièdre ; - il est prévu au moins deux rangées d'encoches alignées selon des axes parallèles à l'axe longitudinal. L'invention propose également un dispositif d'arthrodèse tel que défini en introduction, avec des vis à os telles que précité, dont les corps allongés sont engagés au travers desdites ouvertures et dont les têtes s'appuient sur lesdits bords d'appui. Avantageusement alors, il est prévu des languettes mobiles sur ladite plaque osseuse, qui sont rappelées automatiquement au travers des ouvertures. Préférentiellement, lesdites languettes viennent de formation avec ladite plaque osseuse. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits bords 10 d'appui présentent des formes de tronçons de sphères. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. 15 Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une vis à os selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de côté de la vis à os de la figure 1 ; 20 - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'arthrodèse équipé de deux vis à os telles que celle représentée sur la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan A-A de la figure 3; et - les figures 5 à 7 sont des vues en coupe transversale de la vis à os de la figure 1 engagée dans un os, sur lesquelles la vis à os est respectivement 25 représentée en cours de vissage dans l'os, vissée dans l'os à l'issue de l'opération, et vissée dans l'os un an après l'opération. Sur la figure 1, on a représentée une vis à os 10 prévue pour s'ancrer dans une vertèbre d'une colonne vertébrale d'un patient. Il s'agit donc ici d'une vis rachidienne 10. 30 Dans la description, les termes « avant » et « arrière » seront utilisés par rapport à la direction du regard du chirurgien implantant cette vis rachidienne dans la colonne vertébrale du patient. Ainsi, l'arrière désignera le côté tourné vers le chirurgien et l'avant désignera le côté tourné vers le patient. Une telle vis rachidienne 10 est utilisée pour fixer un quelconque implant à la colonne vertébrale du patient. Ici, comme cela apparaît sur les figures 3 et 4, cette vis rachidienne 10 est plus particulièrement prévue pour être utilisée en combinaison avec d'autres vis identiques, afin de fixer une plaque osseuse 50 à plusieurs vertèbres cervicales du patient, dans l'objectif de bloquer ces vertèbres les unes par rapport aux autres (on parle d'arthrodèse cervicale). Comme le montrent les figures 1 et 2, la vis rachidienne 10 objet de la présente invention comporte un corps 20 allongé selon un axe longitudinal Ai, qui porte latéralement un filet hélicoïdal 30. Cette vis rachidienne 10 comporte également, à l'extrémité arrière de ce corps allongé 20, une tête 40 qui présente une empreinte 41 de réception de l'extrémité d'un outil de vissage. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le filet hélicoïdal 30 présente au moins une encoche 32 dont la forme est telle que les angles ai, a2 formés aux jonctions entre l'encoche 32 et le filet hélicoïdal 30 sont l'un aigu et l'autre obtus (voir figure 7), l'angle obtus étant formé au niveau de la jonction entre l'encoche 32 et le filet hélicoïdal 30 qui est la plus proche de la tête 40 de la vis rachidienne 10. Autrement formulé, si on considère les deux zones du filet hélicoïdal 30 qui bordent l'encoche 32, celle située la plus proche de la tête 40 forme un coin ouvert selon un angle obtus, tandis que celle la plus éloignée de la tête 40 forme un coin ouvert selon un angle aigu. Le bord 32B de l'encoche 32 le plus proche de la tête 40 forme ainsi une rampe, tandis que l'autre bord 32A de l'encoche 32 forme un crochet (voir figures 5 à 7). Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures, et notamment sur la figure 2, le corps 20 présente trois parties distinctes situées dans le prolongement les unes des autres, dont une partie arrière 21, une partie intermédiaire 22, et une partie avant 23. La partie avant 23 est pointue, de manière à pouvoir percer un trou dans la vertèbre correspondante du patient. Cette partie avant 23 est ici sensiblement conique de révolution autour de l'axe longitudinal Ai. La partie intermédiaire 22 est ici sensiblement cylindrique de révolution autour de l'axe longitudinal Ai, de manière qu'elle pénètre sans effort dans le trou percé dans la vertèbre du patient. La partie arrière 21, qui est située du côté de la tête 40 de la vis rachidienne 10, présente deux tronçons 21A, 21B sensiblement tronconiques de révolution autour de l'axe longitudinal Al . Elle présente ainsi une section de taille grandissante vers la tête 40. On comprend donc que, lorsque la vis rachidienne 10 est vissée dans la vertèbre et que la partie arrière 21 de son corps 20 pénètre dans le trou percé dans la vertèbre, cette partie arrière 21 force le trou percé dans la vertèbre à se dilater. Ainsi, puisque la partie la plus dure de la vertèbre est celle située à proximité de sa face externe, la partie arrière 21 du corps 20 assure un bon maintien de la vis rachidienne 10 dans la vertèbre, par coincement. En pratique, un tronçon avant 21B seulement de la partie arrière 21 du corps 20 va pénétrer dans l'os du patient. Ce tronçon avant 21B tronconique présente un angle au sommet de l'ordre de 5 degrés. Il s'étend sur une longueur d'environ 8,5mm. L'autre tronçon arrière 21A, qui n'est pas prévu pour entrer dans l'os mais qui est seulement prévu pour faire la jonction avec la tête 40 de la vis, présente ici un angle au sommet de l'ordre de 27 degrés. Il s'étend sur une longueur d'environ 1,5mm. Comme le montrent les figures 1 et 2, le filetage 30 s'élève à partir de la face latérale du corps 20. Il présente un simple filet et forme ici sept tours autour du corps 20. Ce filetage 30 présente un profil globalement triangulaire incliné vers l'arrière. Le filetage 30 présente ainsi une face avant fortement inclinée vers l'arrière, selon un angle 01 supérieur à 20 degrés, ici égal à 25 degrés. Il présente une face arrière légèrement inclinée vers l'avant, selon un angle f32 inférieur à 10 degrés, ici égal à 5 degrés. Le profil « ostéo-dynamique » de ce filetage 30 assure ainsi à la vis rachidienne 10 une meilleure prise, qui rend son arrachage plus difficile. Ici, comme le montre la figure 1, il est prévu, à chaque tour du filetage 30 autour du corps 20, trois encoches 32. Les différentes encoches 32 sont alignées selon trois rangées 31 d'axes parallèles à l'axe longitudinal Al. Ces encoches 32 présentent toutes des formes sensiblement identiques. Ainsi, comme le montre la figure 7, chaque encoche 32 présente, vue de l'avant, une forme de dièdre. Chaque encoche 32 présente ainsi deux flancs plats 32A, 32B qui se raccordent par une arête de fond 32C. En variante, ces deux flancs plats pourraient plutôt se raccorder par un congé. Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, on entend par « les angles ai, a2 formés aux jonctions entre l'encoche 32 et le filet hélicoïdal 30 sont l'un aigu et l'autre obtus » que : - l'angle al formé entre un premier des flancs 32A et la tangente au filetage 32 (au niveau du point de jonction entre le filetage 30 et ce premier flanc 32A) est strictement inférieur à 90 degrés, et que - l'angle a2 formé entre le second des flancs 32B et la tangente au filetage 32 (au niveau du point de jonction entre le filetage 30 et ce second flanc 32B) est strictement supérieur à 90 degrés. Ainsi, comme le montre la figure 5, lorsque la vis rachidienne 10 est vissée, les premier et second flancs 32A, 32B des encoches 32 ne forment pas obstacle à ce vissage. Le second flanc 32B de chaque encoche 32 forme en particulier une sorte de rampe sur laquelle glisse le corps spongieux de l'os 100. Au contraire, comme le montre la figure 6, lorsque la vis rachidienne 10 20 est dévissée, le premier flanc 32A de chaque encoche 32 forme une sorte de crochet qui fait obstacle à ce dévissage en s'accrochant au corps spongieux de l'os 100. Comme le montrent les figures 1 et 2, la tête 40 de la vis rachidienne 10 présente ici une forme particulière. 25 Elle présente une partie avant 44 en forme de tronçon de boule. Cette partie avant 44 présente ainsi une face arrière 45 plane et une face avant 43 en forme de tronçon de sphère de révolution autour de l'axe longitudinal Ai, qui se raccorde au corps 20 de la vis rachidienne 10. La face avant de cette partie avant 44 de la tête 40 de la vis rachidienne 30 10 forme ainsi une portée 43 convexe adaptée à s'appuyer contre la plaque osseuse 50 (voir figure 4). La tête 40 de la vis rachidienne 10 présente par ailleurs une partie arrière formée de quatre plots 46 identiques qui s'élèvent à partir de la face arrière 45 de la partie avant 44 de la tête et qui délimitent entre eux une empreinte cruciforme 41. Ces plots 46 s'étendent à distance du bord de la face arrière 45 de la partie avant 44 de la tête 40, si bien qu'ils forment un décroché par rapport à celle- ci qui délimite une gorge périphérique 42 ouverte sur le côté (c'est-à-dire radialement par rapport à l'axe longitudinal Ai) et vers l'arrière. En variante, on pourrait prévoir que cette gorge périphérique soit formée par une rainure prévue en creux dans la portée de la tête de la vis rachidienne. La fonction de cette gorge périphérique 42 sera détaillée dans la suite de 10 cet exposé. Comme cela a été introduit supra, cette vis rachidienne 10 est ici prévue pour être utilisée en combinaison avec d'autres vis identiques, de manière à pouvoir fixer une plaque osseuse 50 à au moins deux vertèbres de la colonne vertébrale du patient, pour former un dispositif d'arthrodèse 1. 15 Telle qu'elle est représentée sur la figure 3, la plaque osseuse 50 présente une forme globalement rectangulaire aux coins arrondis, avec deux petits côtés droits et deux grands côtés concaves l'un vers l'autre. Elle présente une ouverture centrale 53. Comme le montrent bien les figures 3 et 4, la plaque osseuse 50 20 présente ici quatre ouvertures 51 respectivement situées à proximité de ses quatre coins. Chaque ouverture 51 est traversée par le corps 20 d'une vis rachidienne 10. Chaque ouverture 51 est par ailleurs délimitée par un bord d'appui 52 contre lequel vient s'appuyer la portée 43 de la tête 40 de la vis rachidienne 10 25 correspondante. Le bord d'appui 52 délimitant chaque ouverture 51 présente une forme de tronçon de sphère concave, de diamètre égal, au jeu près, à celui des portées 43 des têtes 40 des vis rachidiennes 10. Chaque ouverture 51 présente par ailleurs un diamètre strictement supérieur à celui des parties arrière 21 des corps 30 20 des vis rachidiennes 10. De cette manière, les vis rachidiennes 10 sont libres de pivoter et basculer par rapport à la plaque osseuse 50, ce qui facilite leur vissage dans la vertèbre du patient selon l'inclinaison souhaitée. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif d'arthrodèse 1 comporte, à côté de chaque ouverture 51, une languette 60 mobile sur la plaque osseuse 50, qui est rappelée automatiquement au travers de l'ouverture 51 correspondante afin de retenir les vis rachidiennes 10 au travers des ouvertures 51 de la plaque osseuse 50. En pratique, comme le montrent les figures 3 et 4, ces languettes 60 5 viennent de formation avec la plaque osseuse 50 et sont déformables sous contrainte de manière à pouvoir libérer le passage des vis rachidiennes 10 au travers des ouvertures 51. Ces languettes 60 présentent des formes de tiges recourbées en demi-cercle, qui longent la moitié de la périphérie des ouvertures 51 de la plaque 10 osseuse 50. Elles sont situées dans des renfoncements 54 prévus en creux dans la face arrière de la plaque osseuse 50, et se rattachent par une de leurs extrémités au bord de ce renfoncement 54. Elles sont ainsi déformables en flexion pour s'écarter des ouvertures 51. Leur élasticité leur permet de revenir 15 automatiquement au travers de ces ouvertures 51. Ainsi, lorsqu'une vis rachidienne 10 est engagée au travers de l'une des ouvertures 51 de la plaque osseuse 50, la portée 43 de sa tête 40 vient s'appuyer contre la languette 60 correspondante, ce qui force cette dernière à fléchir. La tête 40 de la vis rachidienne 10 peut alors venir en appui contre le bord d'appui 52 20 délimitant cette ouverture 51. Lorsque la portée 43 de la tête 40 de la vis rachidienne 10 est en appui contre le bord d'appui 52, la languette 60 revient automatiquement se positionner à l'arrière de la tête 40, ce qui permet de bloquer la vis rachidienne 10 au travers de l'ouverture 51 de la plaque osseuse 50. 25 Ainsi, une fois le dispositif d'arthrodèse 1 fixé par quatre vis rachidiennes 10 aux vertèbres du patient, le risque d'extraction de l'une des vis rachidiennes 10 est quasi-nul puisque, d'une part, les vis rachidiennes 10 sont conçues pour ne pas pouvoir se dévisser, et, d'autre part, si l'une des vis rachidiennes 10 venait à s'arracher de la vertèbre dans laquelle elle est engagée, elle serait retenue en 30 position par la languette 60 correspondante. On décrira maintenant la manière selon laquelle le dispositif d'arthrodèse 1 est installé sur la colonne vertébrale d'un patient, lors d'une opération d'arthrodèse cervicale par voie antérieure. Lors de cette opération, une première vis rachidienne 10 est engagée au travers d'une première ouverture 51 de la plaque osseuse 50, de manière que la portée 43 de sa tête 40 prenne appui contre le bord d'appui 52 bordant cette ouverture 51. Dans cette position, comme le montre la figure 4, la languette 60 vient se positionner dans la gorge périphérique 42 délimitée par la tête 40 tout en demeurant à distance du bord de cette gorge périphérique 42, si bien que la vis rachidienne 10 reste libre de pivoter et de basculer. Muni d'un instrument du type tournevis cruciforme, le chirurgien peut alors visser cette vis rachidienne 10 dans la vertèbre du patient. Comme le montre la figure 5, ce vissage est opéré sans difficulté grâce à la forme des encoches 32 du filetage 30. Le chirurgien répète alors cette opération avec trois autres vis rachidiennes 10, en prenant soin à chaque fois de visser suffisamment ces vis dans les vertèbres du patient, de manière que les parties arrière 21 des corps 20 de ces vis rachidiennes 10 s'engagent et se bloquent dans ces vertèbres. Comme le montre la figure 6, la forme des encoches 32 du filetage 30 permet alors d'éviter que les vis rachidiennes 10 ne puissent se dévisser. Au cours du temps, comme le montre la figure 7, le corps mou des os 100 viendra progressivement s'engager dans les encoches 32 des vis rachidiennes 10 et se calcifiera ce qui, à terme, assurera une fixation très rigide des vis rachidiennes 10 dans les vertèbres. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. On pourrait ainsi prévoir que le filetage de la vis rachidienne présente une double hélice. On pourrait également prévoir que la tête de la vis rachidienne présente une empreinte non pas cruciforme, mais plutôt hexagonale ou plate. On pourrait aussi prévoir que le filetage de la vis rachidienne ne présente qu'une encoche, auquel cas les risques de dévissage seraient toutefois plus importants que dans le mode représenté sur les figures. On pourrait aussi prévoir que la plaque osseuse comporte un plus grand nombre d'ouvertures de passage de vis rachidiennes, par exemple au nombre de douze, pour pouvoir se fixer à un plus grand nombre de vertèbres. On pourrait par ailleurs prévoir d'utiliser les vis rachidiennes pour fixer un implant autre qu'une plaque osseuse, par exemple une tige de liaison intervertébrale. Dans cette variante, on pourra prévoir que la tête de la vis rachidienne présente une forme différente, pour pouvoir se fixer facilement à cette tige de liaison. Un exemple de telle tige de liaison est présenté dans le document FR2942951. Selon une autre variante de l'invention, on pourrait prévoir d'utiliser la vis sur un os n'appartenant pas à la colonne vertébrale du patient. Elle pourrait ainsi être utilisée sur le bassin d'un patient, en combinaison avec une plaque osseuse et avec d'autre vis, afin de réparer une fracture du bassin. Enfin, on pourrait prévoir que les encoches dans le filetage de la vis rachidienne présentent des formes différentes, par exemple en arc-de-cercle. Dans cette variante, on entendra par « les angles formés aux jonctions entre l'encoche et le filet hélicoïdal sont l'un aigu et l'autre obtus » que : - l'angle formé entre la tangente à l'encoche et la tangente au filetage (au niveau d'un premier point de jonction entre le filetage et cette encoche, celui le plus éloigné de la tête de vis) est strictement inférieur à 90 degrés, et que - l'angle formé entre la tangente à l'encoche et la tangente au filetage (au niveau du second point de jonction entre le filetage et cette encoche, celui le plus proche de la tête de vis) est strictement inférieur à 90 degrés. REVENDICATIONS1. Vis à os (10) comportant un corps allongé (20) selon un axe longitudinal (A1) qui porte au moins un filet hélicoïdal (30) et, à une extrémité de ce corps allongé (20), une tête (40) qui présente une empreinte (41) de réception de l'extrémité d'un outil de vissage, caractérisée en ce que ledit filet hélicoïdal (30) présente au moins une encoche (32) dont la forme est telle que les jonctions entre l'encoche (32) et le filet hélicoïdal (30) forment des angles (al, a2) dont l'un est aigu et l'autre est obtus, la jonction formant un angle (a2) obtus étant celle située la plus près de la tête (40). 2. Vis à os (10) selon la revendication précédente, dans laquelle ledit corps allongé (20) présente, à sa jonction avec ladite tête (40), une partie (21) de longueur supérieure à 5 mm, qui est sensiblement tronconique de révolution autour de l'axe longitudinal (A1). 3. Vis à os (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite tête (40) présente une gorge périphérique (42) ouverte latéralement. 4. Vis à os (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite tête (40) présente, du côté du corps allongé (20), une portée (43) en forme de tronçon de sphère de révolution autour de l'axe longitudinal (A1). 5. Vis à os (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chaque encoche (32) présente une forme de dièdre. 6. Vis à os (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle il est prévu au moins deux rangées (31) d'encoches (32) alignées selon des axes parallèles à l'axe longitudinal (A1). 7. Dispositif d'arthrodèse (1) comportant : - une plaque osseuse (50) présentant au moins deux ouvertures (51) délimitées par des bords d'appui (52), et - au moins deux vis à os (10) selon l'une des revendications précédentes, dont les corps allongés (20) sont engagés au travers desdites ouvertures (51) et dont les têtes (40) s'appuient sur lesdits bords d'appui (52). 8. Dispositif d'arthrodèse (1) selon la revendication précédente, dans lequel il est prévu des languettes (60) mobiles sur ladite plaque osseuse (50), qui sont rappelées automatiquement au travers des ouvertures (51). 9. Dispositif d'arthrodèse (1) selon la revendication précédente, dans lequel lesdites languettes (60) viennent de formation avec ladite plaque osseuse (50). 10. Dispositif d'arthrodèse (1) selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel lesdits bords d'appui (52) présentent des formes de tronçons de sphères.