Brevet FR3106483A1 — publié le 20210730

La présente invention concerne les dispositifs d’aide à l’implantation d’une vis osseuse 10 dans un os Os. Le dispositif se caractérise essentiellement par le fait qu’il comporte un canon 20 ; une traversée 22 dans le canon 20 selon l’axe 21 ; un taraudage 23 de pas Pa ; des moyens 24 pour fixer le canon 20 au milieu osseux Os ; un mandrin 30 ; un filetage 33 sur la portion de surface du mandrin 30, de pas Pa, de façon que la tige mandrin 30 se visser dans le taraudage 23 ; des moyens 35 pour coupler l’extrémité 32 de la tige mandrin 30 avec la tête 16 de façon que l’axe 12 de la tige 11 soit confondu avec l’axe 21 ; et des moyens 140 pour commander la rotation de la tige mandrin 30 par rapport au canon 20. Dispositif d’aide à l’implantation d’une vis osseuse dans le milieu osseux d’un être vivant. La présente invention concerne les dispositifs d’aide à l’implantation de vis osseuses dans le milieu osseux d’un être vivant, qui trouvent une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'ostéosynthèses rachidienne, plus particulièrement pour l’implantation de systèmes qui permettent le maintien de deux vertèbres, consécutives ou non, l'une par rapport à l'autre en vue de la réalisation d'une arthrodèse rachidienne dans le but par exemple de supprimer la cause des douleurs générées par une fracture de vertèbres ou pour éviter le risque de complication paralytique liée à cette fracture ou encore pour traiter une pathologie dégénérative ou tumorale de la colonne vertébrale. En effet, les praticiens dans le domaine de la chirurgie rachidienne utilisent par exemple des systèmes comportant essentiellement une plaque ou barre et des vis comportant chacune une tige à filetage osseux terminée par une tête d'épaulement, ces vis étant aptes à coopérer solidairement avec la plaque ou la barre pour que cette plaque ou cette barre soit maintenue en appui contre les vertèbres, emprisonnée entre ces vertèbres et les têtes d'épaulement des vis, dans le but de maintenir solidement les vertèbres pour que se réalise, entre elles, l’ostéosynthèse recherchée. Ces systèmes d'ostéosynthèse rachidienne donnent de très bons résultats. Mais il est facilement concevable que l’implantation de vis dans la partie osseuse des vertèbres pose de nombreux problèmes aux Chirurgiens, notamment dus à l’environnement dans ce cas particulier, qui sont inhérents à la structure et à la fonctionnalité de la colonne vertébrale. Ces conditions imposent que le vissage des vis soit effectué avec une très grande précision et en toute fiabilité, avec le minimum de risque pour le patient. Le cas de traitement médico-chirurgical donné ci-dessus n’est qu’un exemple. Les problèmes qui se posent avec cet exemple peuvent se retrouver dans d’autres cas de traitements médicaux. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un dispositif d’aide à l’implantation de vis osseuses dans le milieu osseux d’un être vivant, qui tente de limiter au maximum les risques d’une telle implantation, et qui soit d’une réalisation la plus simple et la moins onéreuse possible par rapport aux dispositifs similaires connus de l’art antérieur. Définition de l’invention Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif d’aide à l’implantation d’une vis osseuse dans un milieu osseux, ladite vis comportant : une tige de vis définie selon un axe de vissage entre une extrémité proximale et une extrémité distale ; un filetage osseux réalisé à la périphérie de ladite tige de vis, ledit filetage osseux ayant un pas de valeur Pa ; une tête de vis solidaire de l’extrémité proximale de la tige de vis, l’extrémité distale de la tige de vis ayant une configuration lui permettant de pénétrer par auto taraudage dans le milieu osseux, caractérisé par le fait qu’il comporte : • un canon définissant un axe longitudinal, • une traversée cylindrique de révolution réalisée dans ledit canon selon ledit axe longitudinal, • un taraudage réalisé sur la paroi de ladite traversée, ledit taraudage ayant un pas de valeur Pa, • des moyens pour fixer ledit canon à un point de référence lié audit milieu osseux, • une tige mandrin définie entre une extrémité proximale et une extrémité distale, ladite tige mandrin ayant, sur sa surface latérale, au moins une portion de surface cylindrique de révolution sensiblement complémentaire de ladite traversée, • un filetage porté par ladite portion de surface cylindrique de révolution de la tige mandrin, dont le pas est lui aussi de valeur Pa, de façon que ladite tige mandrin soit apte à se visser dans le taraudage dudit canon, • des moyens pour coupler l’extrémité distale de la tige mandrin avec la tête de vis de façon que l’axe de la tige de vis soit confondu avec l’axe longitudinal, et • des moyens pour commander la rotation de ladite tige mandrin par rapport audit canon. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lequel : La figure unique est un schéma de principe, vu en coupe longitudinale, d’un mode de réalisation préféré du dispositif selon l’invention pour une aide à l’implantation d’une vis pédiculaire ou osseuse dans un milieu osseux. Il est précisé que, lorsque, selon la définition de l’invention, l’objet de l’invention comporte “au moins un” élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l’objet selon l’invention tel qu’illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n’est pas spécifié que l’objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l’objet de l’invention pourra être défini comme comportant « au moins un » de ces éléments. Il est précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. Il est de plus précisé que, dans la présente description, si l'adverbe "sensiblement" est associé à un qualificatif d'un moyen donné, ce qualificatif doit être compris au sens strict ou approché. Description d’un mode de réalisation préféré de l’objet de l’invention. En référence à la figure unique annexée, l’invention est relative à un dispositif d’aide à l’implantation d’une vis osseuse 10 dans un milieu osseux Os, cette vis comportant : une tige de vis 11 définie selon un axe de vissage 12 entre une extrémité proximale 13 et une extrémité distale 14 ; un filetage osseux 15 réalisé à la périphérie de la tige de vis 11, ce filetage osseux ayant un pas de valeur déterminée égale à Pa ; une tête de vis 16 solidaire de l’extrémité proximale 13 de la tige de vis, l’extrémité distale 14 de la tige de vis ayant une configuration lui permettant de pénétrer par auto taraudage dans le milieu osseux Os. Le dispositif comporte un canon 20 définissant un axe longitudinal 21 ; une traversée 22 cylindrique de révolution réalisée dans le canon 20 selon cet axe longitudinal 21 ; un taraudage 23 réalisé sur la paroi de la traversée 22, ce taraudage 23 ayant un pas de la même valeur Pa que celui du filetage de la vis à implanter. Le dispositif comporte aussi des moyens 24 pour fixer le canon 20 à un point de référence 25 lié au milieu osseux Os. Un exemple très préférentiel de ces moyens de fixation sera décrit ci-après. Il comporte aussi une tige mandrin 30 définie entre une extrémité proximale 31 et une extrémité distale 32, et comportant, sur sa surface latérale, au moins une portion de surface cylindrique de révolution sensiblement complémentaire de la traversée 22 ; un filetage 33 porté par cette portion de surface cylindrique de révolution de la tige mandrin 30, dont le pas est lui aussi égal à la valeur Pa, de façon que la tige mandrin 30 soit apte à se visser dans le taraudage 23 du canon 20. Le dispositif comporte en outre des moyens 35 pour coupler l’extrémité distale 32 de la tige mandrin 30 avec la tête de vis 16 de façon que l’axe 12 de la tige de vis 11 soit confondu avec l’axe longitudinal 21, et des moyens 140 pour commander la rotation de la tige mandrin 30 par rapport au canon 20 de façon qu’elle soit apte à se déplacer en translation par rapport à ce canon lors de son vissage par rapport à ce dernier et dans lui. Selon un mode de réalisation avantageux comme celui illustré sur la figure unique, les moyens 35 pour coupler l’extrémité distale 32 de la tige mandrin 30 avec la tête de vis 16 sont constitués par : une percée traversante 40 réalisée dans la tige mandrin 30, cette percée traversante ayant un axe sensiblement confondu avec l’axe longitudinal 21 ; une tige de liaison 41 définie entre une extrémité proximale 42 et une extrémité distale 43 ; des moyens 44 pour fixer rigidement et de façon amovible la tige de liaison 41 avec la tige mandrin 30 ; et des moyens pour lier au moins en rotation et de façon amovible l’extrémité distale 43 de la tige de liaison 41 avec la tête de vis 16. Les moyens 44 pour fixer rigidement et de façon amovible la tige de liaison 41 avec la tige mandrin 30 peuvent être réalisés de nombreuses façons. A titre d’exemple, ils peuvent être constitués d’un collier qui enserre à la fois la tige de liaison 41 et la tige mandrin 30 et de clips qui lient le collier avec respectivement ces deux tiges. Ces éléments sont schématiquement évoqués sur la figure. Quant aux moyens 24 pour fixer le canon 20 à un point de référence 25, ils comportent très préférentiellement un robot 120 lié fixement au point de référence, un bras de robot 124 optionnellement articulé avec un verrouillage simple, et des moyens 125 pour solidariser le bras de robot 124 au canon 20. Le point de référence 25 peut être constitué d’un point de l’environnement dans lequel se trouve le patient qui doit être traité comme expliqué au préambule de la description. Ce point peut par exemple être lié, de façon directe ou indirecte, à la table d’opération sur laquelle se trouve le patient. Selon une caractéristique très préférentielle de l’invention, le dispositif comporte en outre un orifice traversant cylindrique 50 réalisé dans la tige mandrin 30, en la traversant de part en part selon l’axe longitudinal 21, et une broche 51 dont la section transversale est au plus égale à la section transversale de cet orifice traversant 50, la broche étant enfichée en translation libre dans cet orifice traversant. Une telle broche est aussi connue en elle-même. Elle est souvent désignée, par les Praticiens, sous la dénomination « broche de Kirschner ». Ces broches, généralement en acier inoxydable, stérilisées, affûtées, de faible diamètre et lisses, sont largement utilisées en orthopédie pour réduire des fractures ou pour guider l’implantation d’éléments prothétiques comme des clous, des plaques et aussi des vis osseuses. Selon une réalisation possible, les moyens pour lier au moins en rotation et de façon amovible l’extrémité distale 43 de la tige de liaison 41 avec la tête de vis 16 sont constitués par des moyens encliquetables/décliquetables, par exemple de type cliquets à contrainte élastique. Selon une réalisation avantageuse et préférée, le dispositif comporte en outre des moyens pour déterminer la position de la tige mandrin 30 par rapport au canon 20. Ces moyens sont constitués par une bague 60 solidaire à la périphérie de la tige mandrin 30 et comportant des repères fiduciaires aptes à coopérer avec un système de triangulation. La tige mandrin 30 est alors positionnée par un système de navigation faisant correspondre les repères fiduciaires détectés par un système de triangulation externe, à une base de données d’imagerie 3D du patient (scanner, IRM). Selon une réalisation très avantageuse, pour réduire les efforts à appliquer sur la tige mandrin pour effectuer le vissage de la vis pédiculaire, par notamment auto-taraudage dans un milieu osseux, comme cela se fait couramment en matière de chirurgie, le diamètre de la tige mandrin 30 (son filetage 33 non compris) est supérieur au diamètre du cylindre fictif enveloppant le filetage 15 de la tige de vis 11. En outre, pour faciliter l’utilisation du dispositif, la longueur de la tige mandrin 30 est supérieure à la longueur du canon 20. Dans le cas du mode de réalisation illustré du dispositif quand il comporte la tige de liaison 41, l’orifice traversant cylindrique 50 est réalisé dans cette tige de liaison. A noter que la broche 51 pourra être aussi utilisée pour passer dans une percée traversante longitudinale réalisée dans la vis à implanter (Figure unique), ce qui permet, lors du vissage de la vis dans le milieu osseux, de sécuriser le positionnement de cette vis sur la trajectoire préalablement définie et matérialisée par la broche. L’utilisation du dispositif selon l’invention se déduit sans difficulté de la description faite ci-dessus. L’utilisation du dispositif selon l’invention tel que décrit ci-dessus permet à l’évidence de réduire encore plus, par rapport aux dispositifs similaires de l’art antérieur, les risques de l’implantation d’une vis osseuse, en optimisant les conditions physiques de cette implantation, notamment le maintien de l’axe de vissage de la vis. La structure de ce dispositif permet en outre de l’adapter à chaque type de tête de vis, à condition cependant que les vis aient le même pas de vis Pa que ceux du taraudage 23 et du filetage 33, en n’interchangeant que la tige de liaison 41, sans devoir changer la tige mandrin 30. Dispositif d’aide à l’implantation d’une vis osseuse (10) dans un milieu osseux (Os), ladite vis comportant : une tige de vis (11) définie selon un axe de vissage (12) entre une extrémité proximale (13) et une extrémité distale (14) ; un filetage osseux (15) réalisé à la périphérie de ladite tige de vis (11), ledit filetage osseux ayant un pas de valeur Pa ; une tête de vis (16) solidaire de l’extrémité proximale (13) de la tige de vis, l’extrémité distale (14) de la tige de vis ayant une configuration lui permettant de pénétrer par auto taraudage dans le milieu osseux (Os), caractérisé par le fait qu’il comporte : • un canon (20) définissant un axe longitudinal (21), • une traversée (22) cylindrique de révolution réalisée dans ledit canon (20) selon ledit axe longitudinal (21), • un taraudage (23) réalisé sur la paroi de ladite traversée (22), ledit taraudage (23) ayant un pas de valeur Pa, • des moyens (24) pour fixer ledit canon (20) à un point de référence (25) lié audit milieu osseux (Os), • une tige mandrin (30) définie entre une extrémité proximale (31) et une extrémité distale (32), ladite tige mandrin (30) ayant, sur sa surface latérale, au moins une portion de surface cylindrique de révolution sensiblement complémentaire de ladite traversée (22), • un filetage (33) porté par ladite portion de surface cylindrique de révolution de la tige mandrin (30), dont le pas est lui aussi de valeur Pa, de façon que ladite tige mandrin (30) soit apte à se visser dans le taraudage (23) dudit canon (20), • des moyens (35) pour coupler l’extrémité distale (32) de la tige mandrin (30) avec la tête de vis (16) de façon que l’axe (12) de la tige de vis (11) soit confondu avec l’axe longitudinal (21), et • des moyens (140) pour commander la rotation de ladite tige mandrin (30) par rapport audit canon (20). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (35) pour coupler l’extrémité distale (32) de la tige mandrin (30) avec la tête de vis (16) sont constitués par : • une percée traversante (40) réalisé dans ladite tige mandrin (30), ladite percée traversante ayant un axe sensiblement confondu avec ledit axe longitudinal (21), • une tige de liaison (41) définie entre une extrémité proximale (42) et une extrémité distale (43), • des moyens (44) pour fixer rigidement et de façon amovible ladite tige de liaison (41) avec ladite tige mandrin (30), et • des moyens pour lier au moins en rotation et de façon amovible l’extrémité distale (43) de ladite tige de liaison (41) avec la tête de vis (16). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (24) pour fixer ledit canon (20) à un point de référence (25) comportent au moins : • un robot (120), ledit robot étant lié fixement audit point de référence (25), • un bras de robot (124), et • des moyens (125) pour solidariser ledit bras de robot (124) audit canon (20). Dispositif selon l’une des revendication précédentes, caractérisé par le fait qu’il comporte : • un orifice traversant cylindrique (50) réalisé dans ladite tige mandrin (30), en la traversant de part en part selon ledit axe longitudinal (21), et • une broche (51) dont la section transversale est au plus égale à la section transversale dudit orifice traversant (50), ladite broche étant enfichée en translation libre dans ledit orifice traversant. Dispositif selon la revendication 4 quand elle dépend de la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit orifice traversant cylindrique (50) est réalisé dans ladite tige de liaison (41). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens pour lier au moins en rotation et de façon amovible l’extrémité distale (43) de la tige de liaison (41) avec la tête de vis (16) sont constitués par des moyens encliquetables/décliquetables. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’il comporte en outre des moyens pour déterminer la position de ladite tige mandrin (30) par rapport au canon (20). Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens pour déterminer la position de ladite tige mandrin (30) par rapport au canon (20) sont constitués par une bague (60) solidaire à la périphérie de ladite tige mandrin (30) et comportant des repères fiduciaires aptes à coopérer avec un système de triangulation. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le diamètre de ladite tige mandrin (30), son filetage (33) non compris, est supérieur au diamètre du cylindre fictif enveloppant le filetage (15) de la tige de vis (11). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la longueur de la tige mandrin (30) est supérieure à la longueur du canon (20).