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Timestamp: 2018-05-24 22:05:06+00:00
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FR2790198A1 - Osteosynthesis plate anchor for bone has sleeve fitting around screw thread to adjustably fit in opening in plate - Google Patents
Osteosynthesis plate anchor for bone has sleeve fitting around screw thread to adjustably fit in opening in plate Download PDF
FR2790198A1
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FR9902405A
FR2790198B1 (en )
The osteosynthesis anchor screw for bone has a sleeve (5) fitting around the thread of the screw. The sleeve can be adjustably mounted in an orifice (3) in the plate. The sleeve expands radially under the effect of the compression of the screw shank during screwing to allow fixing of the shank at an angle.
M La présente invention concerne un dispositif de M The present invention relates to a device
solidarisation d'une pièce sur un support à l'aide d'au moins un organe de fixation affectant la forme d'une tige20 filetée traversant un orifice de ladite pièce pour venir se visser dans la matière du support. securing of a workpiece on a carrier using at least one fastener having the shape of a threaded tige20 through a said workpiece hole to be screwed into the support material.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif appliqué au domaine médical, en particulier au domaine de la25 chirurgie orthopédique, ce dispositif permettant la solidarisation d'une plaque généralement en métal à la masse osseuse constituée d'au moins un os. It relates more particularly to a device applied to the medical field, particularly in the field of orthopedic surgery LA25, this device allowing connection of a plate usually metal to bone mass consisting of at least one bone. La fixation d'une plaque à un support s'effectue généralement au moyen de vis traversant des orifices de la pièce pour se visser30 dans des taraudages usinés dans le support. Attaching a plate to a support is generally carried out by means of screws passing through the workpiece openings to visser30 into threaded bores machined in the support. La qualité de la fixation de la pièce au support est fonction notamment de l'orientation des vis dans le support et du mode de verrouillage des vis au support. The quality of the fixation of the piece to the support is a function in particular of the orientation of the screw in the holder and the lock mode of the screws to the support. Pour obtenir une bonne tenue de la vis dans le support, le verrouillage de la vis35 suivant une orientation angulaire donnée dans le support doit s'effectuer de telle sorte que la solidarisation de la pièce et du support ne dépende pas d'une force de compression qui les appliquerait l'un contre l'autre. To obtain a good holding of the screw in the holder, the locking of the vis35 following a given angular orientation in the support must be made such that the fastening of the workpiece and the support does not depend on compressive force which would apply the one against the other. En 2 effet, du fait que la matière du support est une matière osseuse qui s'altère à l'interface avec la pièce, la force de frottement entre pièce et support diminue jusqu'à devenir nulle. 2 In effect, the fact that the support material is a bone material that alters the interface with the part, the friction force between the support piece and decreases to zero. Ceci rend la pièce mobile sous l'action5 d'efforts exercés sur cette dernière et peut provoquer l'apparition d'un jeu de la vis dans le support puis, à la longue, son arrachement. This makes the moving part in the efforts exerted share5 on it and can cause the appearance of a set screw in the holder and then, over time, its removal. Ce problème avait d'ores et déjà été abordé dans le brevet FR-A-2.739.151. This issue had already been discussed in FR-A-2739151. Par ailleurs, pour obtenir un ancrage parfait, les vis ne s'étendent pas ) parallèlement les unes aux autres mais sont au contraire à allure divergente de telle sorte qu'une traction normale à la plaque ne génère aucun arrachement de cette dernière. Moreover, to achieve a perfect anchorage, screws do not extend) parallel to each other but are instead looking to divergent so that a normally-drawn plate generates no tearing of the latter. Pour obtenir une telle orientation des vis, on peut ménager, dans la plaque devant être fixée au support, des15 orifices d'axe non orthogonal à la surface de la plaque de telle sorte que l'orientation de la vis est fournie par l'orifice ménagé dans ladite plaque. To obtain such an orientation of the screw can be spare, in the plate to be fixed to the support, des15 non-orthogonal axis of the surface openings of the plate such that the orientation of the screw is provided by the orifice formed in said plate. Le chirurgien ne dispose alors d'aucune liberté concernant l'orientation de la vis à fixer. The surgeon then has no freedom regarding the direction of the screw to fix. Or, cette orientation prédéterminée peut20 parfois s'avérer incompatible avec des contraintes anatomiques. Now this predetermined orientation peut20 sometimes be inconsistent with anatomical constraints. Par ailleurs, les dispositifs existants ne permettent pas un rapprochement optimal de la plaque et du support sans nuire à la coaxialité entre axe de la plaque et axe du taraudage. Furthermore, existing devices do not permit an optimal matching of the plate and the carrier without impairing the concentricity between axis of the plate and tapping axis. 25 Un but de la présente invention est donc de proposer un 25 An object of the present invention is therefore to provide a
dispositif de solidarisation d'une pièce sur un support dont la conception permet une coïncidence parfaite de l'axe de taraudage dans la matière du support et de l'axe de30 taraudage du dispositif quelle que soit l'orientation de l'axe de taraudage dans la matière de support. securing device of a piece on a support, the design allows a perfect coincidence of the axis of threading in the carrier material and of30 thread axis of the device regardless of the orientation of the drilling axis in the carrier material.
Un autre but de la présente invention est de proposer un Another object of the present invention is to provide a
dispositif de solidarisation d'une pièce sur un support35 dont la conception permet une mise en place et un démontage aisés tout en offrant une bonne résistance à l'arrachement. securing device of a part on a support35 whose design allows installation and disassembly while offering good resistance to tearing.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de solidarisation d'une pièce, telle qu'une plaque d'ostéosynthèse, sur un support, tel qu'une masse osseuse, à l'aide d'au moins un organe de fixation affectant la forme d'une tige filetée traversant un orifice de ladite pièce pour venir se visser dans la matière du support, l'orifice de la pièce étant muni d'un alésage taraudé de rayon croissant en direction de la face externe de la pièce opposée à la face en regard du support, cet alésage coopérant avec au moins une portion de la tige dont l'âme10 est conformée pour exercer dans ledit alésage un effort radial de compression qui croit au cours du vissage pour assurer, lors de l'engagement par vissage de la portion de tige dans l'alésage dudit orifice, une immobilisation en rotation de ladite tige, caractérisé en ce que l'alésage15 taraudé est ménagé dans une bague logée de manière orientable à l'intérieur dudit orifice, cette bague s'expansant radialeme To this end, the invention relates to a one piece fastening device, such as an osteosynthesis plate, on a support, such as a bone mass, using at least one member attachment having the shape of a threaded rod passing through an orifice of the said piece to be screwed into the material of the support, the workpiece opening being provided with a threaded bore of increasing radius towards the outer face of the piece opposite the face facing the support, said bore cooperating with at least a portion of the stem which is shaped to exercise âme10 in said bore a radial compressive force is believed that during screwing to ensure, upon engagement by screwing the shank portion in the bore of said orifice, a rotational immobilisation of said shaft, characterized in that the threaded alésage15 is arranged in a rotatably mounted ring within said orifice, said ring s' expanding radialeme nt au cours de l'effort radial de compression exercé par la tige au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige suivant2() une orientation angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice de la pièce, les axes de la tige et de bague nt during the radial compression force exerted by the rod during screwing so as to permit immobilization of the follows2 rod () in any angular orientation inside the workpiece hole, the axes of the rod and ring
étant alors rigoureusement coïncidents. then being strictly coincident.
Grâce à cette conception du dispositif, le chirurgien positionne en peropératoire, suivant l'orientation voulue, la tige filetée sans avoir à faire preuve d'une dextérité With this design of the device, the surgeon positions intraoperatively, according to the desired orientation, the threaded rod without having to exercise dexterity
particulière tout en garantissant une bonne tenue dans le temps de la vis. particular while ensuring good behavior in time of the screw.
) Par ailleurs, le verrouillage de la tige filetée est garanti indépendamment de la nature et de la qualité de ) Furthermore, the locking of the threaded rod is guaranteed regardless of the nature and quality of
l'interface entre pièce et support. interface between the part and support.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la The invention will be better understood from reading the
description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexes dans lesquels: following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings in which:
la figure 1 représente une vue de face partiellement en coupe d'un dispositif, objet de l'invention, à l'état non assemblé des éléments le constituant; 1 shows a front view partially in section of a device, according to the invention, in the unassembled state of the constituent elements; la figure 2 représente une vue de face partiellement en coupe du dispositif de la figure 1 à l'état assemblé des éléments; 2 shows a front view partially in section of the device of Figure 1 in the assembled state of the elements; la figure 3 représente une vue de dessus d'une bague constituant l'un des éléments du dispositif objet de l'invention et la figure 4 représente une vue partielle de 3 shows a top view of a ring forming one of the elements of the device subject of the invention and Figure 4 shows a partial view of
l'extrémité de vissage de la vis. the screw end of the screw.
De manière en soi connue, le dispositif, objet de l'invention, est constitué d'une pièce 1 apte à être solidarisée sur un support S au moyen d'au moins un organe de fixation 2. Comme mentionné ci-dessus, ce dispositif est plus particulièrement destiné au domaine médical. In a manner known per se, the device, object of the invention consists of a component 1 adapted to be fixed on a support S by means of at least one fixing member 2. As mentioned above, this device is more particularly designed for the medical field. Dans ce20 cas, la pièce 1 est un implant, affectant généralement la forme d'une plaque et le support S au moins un os. EC20 in case the workpiece 1 is an implant, generally having the shape of a plate and the support S at least one bone. L'organe de fixation 2 est quant à lui constitué par une tige filetée pouvant encore être appelée vis. The fixing member 2 is in turn formed by a threaded rod which can still be called screw. Cette tige 2 qui assure la solidarisation de la pièce 1 sur le support S25 traverse un orifice 3 de la pièce 1 et vient s'ancrer dans le support S. L'orifice 3 de cette pièce 1 est muni d'un alésage taraudé 4 de rayon croissant en direction de la face externe de la pièce 1 opposée à la face en regard du support S. Cet alésage taraudé 4 est destiné à venir en30 prise avec une portion 8 de l'âme de la tige 2 lors de l'engagement par vissage de la tige 2 dans l'orifice 3 de la pièce 1. Cette âme 8 et cet alésage taraudé 4 sont conformés de manière à assurer par coincement une immobilisation en rotation de la tige 2 dans la pièce 1.35 Cette immobilisation en rotation est obtenue par friction des surfaces de l'alésage 3 et de la tige 2 en regard. This rod 2 which ensures the joining of the piece 1 on the medium S25 passes through an orifice 3 of the part 1 and is anchored in the support S. The orifice 3 of the piece 1 is provided with a threaded bore 4 increasing radius towards the outer face of the workpiece 1 opposite to the face facing the support S. the internally threaded bore 4 is intended to EN30 engagement with a portion 8 of the core of the rod 2 upon engagement by screwing the rod 2 in 3 of the part 1. this orifice core 8 and the threaded bore 4 are shaped so as to ensure a jamming by preventing rotation of the rod 2 in the workpiece 1.35 this immobilization in rotation is obtained by friction surfaces of the bore 3 and the rod 2 opposite. En effet, la tige filetée 2 présente, sur une longueur D au moins égale à un pas, une âme de rayon r croissant en direction de l'extrémité de vissage de la tige représentée en 9 aux figures. Indeed, the threaded rod 2 has, on a length D equal to at least one step, a growing radius r core toward the screw end of the rod 9 shown in the figures. Cette portion de tige coopère, lors de son engagement dans la pièce 1 avec l'alésage taraudé 4 de la pièce 1. Cet alésage taraudé 4 est également de rayon5 croissant en direction de la face externe de la pièce 1 opposée à la face en regard du support S de manière à The stem portion cooperates, during its engagement in the part 1 with the threaded bore 4 of the workpiece 1. This threaded bore 4 is also crescent rayon5 towards the outer face of the workpiece 1 opposite to the face facing of the support S so as to
obtenir l'effet de coincement souhaité. achieve the desired jamming effect.
Cet effet de coincement ne peut être obtenu que si le rayon croit de manière appropriée. This wedging effect can only be achieved if the radius believes appropriately. En effet, comme le montre la figure 4, le rayon r de l'âme de la tige 2 doit croitre de telle sorte que la droite Dl, passant par deux points A, B, choisis à la surface de ladite âme 8, de manière telle que leur projection orthogonale sur l'axe longitudinal D2 de la15 tige délimite un segment de droite A'B' de longueur égale au pas de vis, forme avec l'axe longitudinal de la vis un angle a compris entre 3 et 15 degrés. Indeed, as shown in Figure 4, the radius r of the core of the rod 2 should grow so that the right Dl, passing through two points A, B, selected on the surface of said core 8, so such that its orthogonal projection on the longitudinal axis D2 LA15 rod defines a line segment A'B 'of equal length to screw pitch, forms with the longitudinal axis of the screw has an angle between 3 and 15 degrees. La forme de l'âme de la tige 2 importe peu à partir du moment o cette progression du rayon est respectée. The shape of the core of the rod 2 does not matter from the time when this increase in radius is observed. Ainsi, à titre20 d'exemple, l'âme de la tige 2 peut affecter, sur une longueur au moins égale à un pas, la forme d'une surface de révolution engendrée par la rotation d'une génératrice parallèlement à, et autour de, l'axe de révolution D2 constitué par l'axe longitudinal médian de la tige 2 en25 s'en éloignant. Thus, titre20 of example, the core of the rod 2 can be allocated on a length at least equal to one step, the shape of a surface of revolution generated by rotating a generatrix parallel to and around , the axis of revolution D2 consisting of the central longitudinal axis of the rod 2 EN25 get away. Dans ce cas, le rayon r de l'âme de la tige prend successivement des valeurs croissantes. In this case, the radius r of the core of the rod takes successively increasing values. L'âme de la The soul of
tige 2 de rayon croissant peut également affecter une forme tronconique non représentée. increasing radius rod 2 can also affect a non-illustrated tapered shape.
Généralement, la portion de tige 2 à âme de rayon r croissant présente un profil homothétique au profil de l'alésage taraudé 4 de la pièce 1. En outre, pour obtenir l'effet de coincement par friction souhaitée, le plus grand rayon de la partie de l'alésage 4 en prise avec la tige 235 est au plus égal au plus grand rayon de l'âme de la tige 2. Dans le cas d'une utilisation médicale de ce dispositif, il est la plupart du temps nécessaire que l'extrémité de 6 vissage 9 de la tige filetée 2 soit disposée en affleurement de la face externe de la pièce 1. Dans ce cas, la portion de la tige 2 présentant une âme de rayon r croissant est ménagée à l'extrémité de vissage 9 de la tige5 2 ou à son voisinage. Generally, the shank portion 2 with an increasing radius r core has a profile geometrically similar threaded bore profile 4 of the piece 1. In addition, to obtain the desired wedging effect by friction, the largest radius of the portion of the bore 4 into engagement with the stem 235 is at most equal to the largest radius of the core of the rod 2. in the case of medical use of this device, it is mostly necessary for the end 6 of screwing 9 of the screw shaft 2 is disposed flush with the external face of the part 1. in this case, the portion of the rod 2 having an increasing radius r core is provided at the screw end 9 the tige5 2 or in its vicinity. Pour des précisions supplémentaires relatives à la fabrication d'une telle vis à pas constant For additional details regarding the manufacture of such screws with constant
ou non, on pourra se référer notamment à la demande de brevet FR-A-2. or not, we may refer in particular to the patent application FR-A-2. 739.151. 739,151.
De manière caractéristique à l'invention, l'alésage taraudé 4 de la pièce 1 est ménagé dans une bague 5 logée de manière orientable à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Cette bague 5 est agencée pour s'expanser radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la tige 2 au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige 2 suivant une orientation Typically with the invention, the threaded bore 4 of the piece 1 is provided in a ring 5 housed rotatably within the orifice 3 of the part 1. The ring 5 is arranged to expand radially during the radial compression force exerted by the rod 2 during screwing so as to permit immobilization of the rod 2 in an orientation
angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Dans cette position immobilisée, l'axe D2 (axe longitudinal médian) de la tige 2 et l'axe XX' (axe20 longitudinal médian) de la bague 5 sont rigoureusement coïncidents. any angle within the three workpiece orifice 1. In this locked position, the axis D2 (central longitudinal axis) of the shaft 2 and the axis XX '(central longitudinal axe20) of the ring 5 are strictly coincidental.
Pour permettre à la bague 5 de s'orienter à l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1 à la manière d'une rotule, le25 profil externe de la bague 5 et le profil interne de l'orifice 3 de la pièce 1 sont de préférence de forme complémentaire. To allow the ring 5 to move inside the orifice 3 of the piece 1 in the manner of a ball joint, le25 external profile of the ring 5 and the internal profile of the piece 3 of the orifice 1 are of complementary shape preferably. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, la bague 5 affecte la forme d'un anneau sphérique fendu, la fente étant représentée en 7 à la figure 3. Ainsi, pour la fixation de la pièce 1 sur un support S, le chirurgien pratique de la manière suivante. In the example shown in Figures 1 and 2, the ring 5 has the shape of a slotted spherical ring, the slot being shown at 7 in Figure 3. Thus, for fixing the piece 1 on a support S, the surgeon practice follows. Il procède à travers la plaque au perçage d'un taraudage dans la matière osseuse, l'axe de ce taraudage étant choisi pour obtenir une orientation de la vis telle qu'elle résiste à des forces35 d'arrachement importantes. It proceeds through the plate to the bore with an internal thread in the bone tissue, the axis of the thread is selected to obtain an orientation of the screw such that it resists large tear forces35. La tige filetée 2 est alors introduite à l'intérieur de la bague 5 et vient en prise avec l'alésage taraudé 4 puis est introduite dans l'axe de 7 taraudage de l'os. The threaded spindle 2 is then introduced into the interior of the ring 5 and engages the threaded bore 4 is then inserted into the shaft 7 tapping the bone. Au cours du vissage de la tige filetée 2, cette tige va, à, ou au voisinage de, son extrémité libre de vissage 9, exercer un effort radial de compression sur ladite bague 5 et assurer l'expansion de cette dernière5 qui s'est préalablement positionnée automatiquement sous l'action de la tige. During the screwing of the threaded rod 2, said rod is at, or near, the free end of screw 9, exert a radial compressive force on said ring 5 and ensure the expansion of this dernière5 which is previously positioned automatically under the action of the rod. Cette tige filetée 2 va alors This threaded rod 2 will then
s'immobiliser et se verrouiller dans une position d'orientation donnée. to rest and be locked in a particular orientation position. Le vissage est poursuivi jusqu'à ce que l'effort radial de compression soit suffisant pour10 exercer un verrouillage de l'ensemble. The screwing is continued until the radial compression force is sufficient For10 exercise lock together.
Il est à noter que, pour permettre un rapprochement optimal de la pièce 1 du support S, la face frontale de la bague 5 est pourvue d'éléments en saillie ou en relief tels que des15 rainures 6 adaptés à coopérer avec un outil d'entraînement en rotation de la tige 2. Ces rainures 6 permettent un It should be noted that, to enable an optimal matching of the part 1 of the support S, the end face of the ring 5 is provided with projecting or raised elements such as des15 grooves 6 adapted to cooperate with a driving tool rotating the rod 2. These grooves 6 allow a
entraînement en rotation simultané de la tige 2 et de la bague 5. En effet, la tige 2 est généralement pourvue à son extrémité de vissage 9 d'une cavité axiale prismatique 1020 apte à recevoir la tête d'un outil d'entraînement en rotation de la tige 2. driving in simultaneous rotation of the rod 2 and the ring 5. In fact, the rod 2 is generally provided at its screwing end 9 of a prismatic axial cavity 1020 adapted to receive the head of a rotating tool of the rod 2.
La bague 5 peut être montée de manière amovible à The ring 5 can be removably mounted to
l'intérieur de l'orifice 3 de la pièce 1. Dans ce cas, il25 pourra être prévu un détrompeur pour garantir une insertion correcte de la bague 5 dans ledit orifice 3. inside the piece 3 of the port 1. In this case, il25 may be provided keyed to ensure proper insertion of the ring 5 in said orifice 3.
1. Dispositif de solidarisation d'une pièce (1), telle qu'une plaque d'ostéosynthèse, sur un support (S), tel qu'une masse osseuse, à l'aide d'au moins un organe de fixation (2) affectant la forme d'une tige filetée traversant un orifice (3) de ladite pièce (1) pour venir se visser dans la matière du support (S), l'orifice (3) de la pièce (1) étant muni d'un alésage taraudé (4) de rayonI()10 croissant en direction de la face externe de la pièce (1) opposée à la face en regard du support (S), cet alésage (4) coopérant avec au moins une portion de la tige dont l'âme est conformée pour exercer dans ledit alésage (4) un effort radial de compression qui croît au cours du vissage pour15 assurer, lors de l'engagement par vissage de la portion de tige dans l'alésage (4) dudit orifice (3), une immobilisation en rotation de ladite tige (2), caractérisé en ce que l'alésage taraudé (4) est ménagé dans une bague (5) logée de manière orientable à l'intérieur20 dudit or 1. A device for securing a workpiece (1), such as an osteosynthesis plate, on a support (S), such as a bone mass, using at least one fastening member (2 ) having the shape of a threaded rod passing through an orifice (3) of said workpiece (1) to be screwed into the material of the support (S), the orifice (3) of the workpiece (1) being provided with a threaded bore (4) of rayoni () 10 increasing towards the outer face of the piece (1) opposite to the face facing the support (S), this bore (4) cooperating with at least a portion of the rod whose core is shaped to exert in said bore (4) a radial compressive force which grows during screwing pour15 ensure, during the threaded engagement of the stem portion into the bore (4) of said orifice ( 3) an immobilization in rotation of said rod (2), characterized in that the threaded bore (4) is formed in a ring (5) rotatably housed intérieur20 said gold ifice (3), cette bague (5) s'expansant radialement au cours de l'effort radial de compression exercé par la ifice (3), this ring (5) expanding radially in the radial compression force exerted by the
tige (2) au cours du vissage de manière à permettre une immobilisation de la tige (2) suivant une orientation angulaire quelconque à l'intérieur de l'orifice (3) de la25 pièce (1), les axes de tige (2) et de bague (5) étant alors rigoureusement coïncidents. rod (2) during screwing so as to permit immobilization of the rod (2) according to any angular orientation within the opening (3) of LA25 part (1), rod axes (2) and ring (5) then being strictly coincident.
2. Dispositif de solidarisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil externe de la bague (5) et 2. Fixing device according to claim 1, characterized in that the external profile of the ring (5) and
3, le profil interne de l'orifice (3) de la pièce (1) sont de forme complémentaire. 3, the internal profile of the hole (3) of the workpiece (1) are of complementary shape.
3. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 et 2, 3. Fixing device according to one of claims 1 and 2,
caractérisé en ce que ladite bague (5) affecte la forme d'un anneau sphérique fendu (7). characterized in that said ring (5) has the shape of a spherical split ring (7).
4. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 à 3, 4. Fixing device according to one of claims 1 to 3,
caractérisé en ce que la face frontale de la bague (5) est pourvue d'éléments en relief ou en saillie tels que des5 rainures (6) adaptés à coopérer avec un outil d'entraînement en rotation de la tige (2) pour permettre un entraînement en rotation simultané de la tige (2) et de la bague (5) en vue d'un rapprochement de la pièce (1) de son support (S).10() characterized in that the end face of the ring (5) is provided with elements in relief or projecting des5 such as grooves (6) adapted to cooperate with a driving tool for rotating the shaft (2) to permit driving in simultaneous rotation of the shaft (2) and the ring (5) to an approximation of the workpiece (1) from its support (S), 10 ()
5. Dispositif de solidarisation selon l'une des revendications 1 à 4, 5. Fixing device according to one of claims 1 to 4,
caractérisé en ce que la bague (5) est logée de manière amovible à l'intérieur de l'orifice (3) de la pièce (1).15 characterized in that the ring (5) is detachably housed inside the orifice (3) of the workpiece (1) .15
FR9902405A 1999-02-26 1999-02-26 Fixing device of a part on a support, such as an osteosynthesis plate to a bone mass Expired - Fee Related FR2790198B1 (en)
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