FR2743290A1 - Surgical vertebral stabiliser fixator - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE STABILISATION VERTEBRALE. VERTEBRAL STABILIZATION DEVICE.
L'invention se rattache au secteur technique des moyens de stabilisation du rachis, notamment par voie postérieure. The invention relates to the technical sector of the means for stabilizing the spine, in particular by the posterior route.
Parmi les différents types de dispositifs de stabilisation vertébrale, on connait ceux qui mettent en oeuvre soit une plaque rigide, soit une tige rigide. Les dispositifs mettant en oeuvre une plaque sont généralement utilisés pour réaliser des montages rigides et sont plus généralement utilisés au niveau de l'articulation lombo-sacrée. Among the different types of vertebral stabilization devices, we know those which use either a rigid plate or a rigid rod. The devices implementing a plate are generally used to produce rigid assemblies and are more generally used at the lumbosacral joint.
Quant aux montages utilisant une tige, ces derniers sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de relier un nombre de vertèbres supérieur à quatre par exemple. Les plaques ou les tiges sont fixées dans les pedicules des vertèbres au moyen de vis spéciales plus connues sous le nom de vis pédiculaires. Dans ces deux grands types de montage, plusieurs solutions ont été proposées.As for the assemblies using a rod, these are used when it is necessary to connect a number of vertebrae greater than four for example. Plates or rods are fixed in the pedicles of the vertebrae using special screws better known as pedicle screws. In these two main types of assembly, several solutions have been proposed.
En ce qui concerne les dispositifs de stabilisation mettant en oeuvre des plaques, on peut citer à titre d'exemple indicatif mais non limitatif, I'enseignement du brevet FR 2 680 673. Pour l'essentiel, le dispositif décrit dans ce brevet comprend une plaque rectangulaire munie d'une part, d'au moins deux lumières et d'autre part, d'au moins deux moyens de fixation coopérant avec les lumières, sous forme de vis pédiculaires. Chaque lumière est elliptique avec un grand axe co-linéaire de l'axe longitudinal de la plaque. La lumière peut comprendre plusieurs emplacements pour l'introduction de la vis pédiculaire correspondante. As regards the stabilization devices using plates, there may be mentioned by way of example but not limitation, the teaching of patent FR 2 680 673. Essentially, the device described in this patent comprises a rectangular plate provided on the one hand, with at least two lights and on the other hand, with at least two fixing means cooperating with the lights, in the form of pedicle screws. Each light is elliptical with a large co-linear axis of the longitudinal axis of the plate. The lumen can include several locations for the introduction of the corresponding pedicle screw.
En ce qui concerne les dispositifs de stabilisation mettant en oeuvre une tige rigide, on peut citer l'enseignement du brevet FR 2 714 287. As regards the stabilization devices using a rigid rod, mention may be made of the teaching of patent FR 2 714 287.
Pour l'essentiel, le dispositif comprend des tiges rigides portées par des pièces support munies de pattes latérales formées pour recevoir des vis pédiculaires en vue de leur fixation au niveau des vertèbres.Essentially, the device comprises rigid rods carried by support parts provided with lateral legs formed to receive pedicle screws for their attachment to the vertebrae.
Avantageusement, chaque patte comprend une lumière allongée comportant deux emplacements pour les vis pédiculaires, permettant ainsi un réglage des distances entre lesdites vis et les tiges rigides.Advantageously, each leg comprises an elongated lumen having two locations for the pedicle screws, thus allowing adjustment of the distances between said screws and the rigid rods.
Dans ce dispositif, les tiges d'accouplement de plusieurs vertèbres entre elles, sont de section ronde. Du reste, cette section ronde se retrouve dans tous les autres dispositifs de stabilisation mettant en oeuvre une tige rigide. En effet, ces tiges sont destinées à être adaptées à une déformation du rachis en leur donnant une déformation permanente au moyen d'outils appropriés. In this device, the coupling rods of several vertebrae between them, are of round section. Moreover, this round section is found in all the other stabilization devices using a rigid rod. Indeed, these rods are intended to be adapted to a deformation of the spine by giving them a permanent deformation by means of appropriate tools.
Selon l'état de la technique, ce profilage des tiges s'effectue dans un plan frontal, puis, après mise en place soit directement sur les vis pédiculaires soit sur les supports recevant ces vis pédiculaires, la tige est entraînée circulairement d'un quart de tour pour correspondre au profil de la colonne. La section ronde des tiges est donc directement dictée par la nécessité de pouvoir la déplacer facilement d'un quart de tour. According to the state of the art, this profiling of the rods is carried out in a frontal plane, then, after positioning either directly on the pedicle screws or on the supports receiving these pedicle screws, the rod is driven circularly by a quarter turn to match the column profile. The round section of the rods is therefore directly dictated by the need to be able to move it easily by a quarter turn.
Toutefois, quel que soit le dispositif de stabilisation choisi, l'entraînement en rotation de la tige pose certains problèmes. En effet, par définition, une section ronde est mal adaptée pour être saisie par des organes d'entraînement aptes à la soumettre à un mouvement partiel circulaire. Pour cette raison, il est très souvent nécessaire de laisser déborder la tige de l'une ou l'autre des extrémités du montage en vue de la saisir par des outils appropriés. Or, il est important de pouvoir supprimer cette partie débordante. However, whatever the stabilization device chosen, the rotational driving of the rod poses certain problems. Indeed, by definition, a round section is ill-suited to be grasped by drive members capable of subjecting it to a partial circular movement. For this reason, it is very often necessary to allow the rod to protrude from one or the other of the ends of the assembly in order to grasp it by suitable tools. However, it is important to be able to remove this overflowing part.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir équiper les supports ou éléments de connexion recevant les vis pédiculaires, de tiges de liaison conformées en section pour être facilement déplacées circulairement sans nécessiter un débordement de la tige à l'une ou à l'autre des extrémités du montage considéré. The problem which the invention proposes to solve is to be able to equip the supports or connection elements receiving the pedicle screws, with connecting rods shaped in section so as to be easily displaced circularly without requiring an overflow of the rod at one or the other end of the assembly considered.
Pour résoudre ce problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de stabilisation vertébrale du type de ceux comprenant des élements de connexion présentant une partie pour le montage d'une tige rigide et une partie de fixation coopérant avec des vis pédiculaires, caractérisé en ce que la tige est de section polygonale et est montée avec capacité d'entraînement en rotation dans des agencements que présente la partie correspondante de montage des éléments de connexion. To solve this problem, it has been designed and developed a vertebral stabilization device of the type of those comprising connection elements having a part for mounting a rigid rod and a fixing part cooperating with pedicle screws, characterized in that the rod is of polygonal section and is mounted with rotational drive capacity in arrangements that has the corresponding part for mounting the connection elements.
Pour résoudre le problème posé, d'une part de pouvoir entraîner en rotation la tige afin de la positionner selon le profil considéré de la déformation du rachis et, d'autre part, de pouvoir la bloquer après avoir réalisé son positionnement, la partie correspondante des éléments de connexion recevant la tige est constituée par un alésage débouchant et fendu pour être déformé sous un effet de serrage exercé sur la vis pédiculaire. To solve the problem posed, on the one hand to be able to drive in rotation the rod in order to position it according to the profile considered of the deformation of the spine and, on the other hand, to be able to block it after having achieved its positioning, the corresponding part connecting elements receiving the rod is constituted by a bore opening and split to be deformed under a clamping effect exerted on the pedicle screw.
Avantageusement, pour résoudre le problème posé qui est d'assurer l'entraînement en rotation de la tige polygonale, les agencements sont constitués par une douille cylindrique rapportée montée avec capacité de déplacement en rotation dans l'alésage de la partie de montage des éléments de connexion, L'alésage de ladite douille étant de section polygonale complémentaire de celle de la tige. Advantageously, to solve the problem posed which is to ensure the rotational drive of the polygonal rod, the arrangements are constituted by an attached cylindrical bushing mounted with the ability to move in rotation in the bore of the mounting part of the elements of connection, the bore of said socket being of polygonal section complementary to that of the rod.
Pour résoudre le problème posé du blocage en rotation de la tige, la douille présente des fentes établies selon ses génératrices pour être déformée par élasticité sous l'effet de serrage des vis pédiculaires. Les fentes sont formées alternativement à partir de chacune des extrémités de la douille. To solve the problem posed of the blocking in rotation of the rod, the sleeve has slots established along its generatrices to be deformed by elasticity under the tightening effect of the pedicle screws. The slots are formed alternately from each of the ends of the socket.
Avantageusement, la douille présente à chacune de ses extrémités des moyens de blocage en translation dans l'alésage de la partie de montage des éléments de connexion. Advantageously, the sleeve has at each of its ends means for locking in translation in the bore of the mounting part of the connection elements.
Pour résoudre le problème posé qui est d'assurer la liaison de l'ensemble du dispositif au niveau des pédicules des vertèbres, la partie de fixation des éléments de connexion présente au moins un logement pour l'engagement de vis pédiculaires, ledit logement étant formé dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de l'alésage recevant la tige. To solve the problem posed which is to ensure the connection of the entire device at the level of the pedicles of the vertebrae, the fixing part of the connection elements has at least one housing for the engagement of pedicle screws, said housing being formed in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the bore receiving the rod.
Avantageusement, la partie de fixation est constituée par une plaque délimitant deux ailes parallèles dont l'espace d'écartement constitue le prolongement de la fente de l'alésage recevant la tige. Advantageously, the fixing part is constituted by a plate delimiting two parallel wings whose spacing space constitutes the extension of the slot of the bore receiving the rod.
Avantageusement, le logement de la plaque présente des agencements pour le réglage en translation des vis pédiculaires. Advantageously, the housing of the plate has arrangements for the adjustment in translation of the pedicle screws.
Ces agencements sont par exemple du type de ceux définis dans la demande de brevet précitée FR 2 680 673. En ce qui concerne les vis pédiculaires considérées en tant que telles, ces dernières peuvent être conformes aux deux modes d'exécution définis dans la demande de brevet précitée FR 2 714287. These arrangements are, for example, of the type defined in the aforementioned patent application FR 2 680 673. With regard to the pedicle screws considered as such, the latter may be in accordance with the two embodiments defined in the application for above-mentioned patent FR 2 714287.
Par exemple, la vis pédiculaire présente un système d'écrou et de contre-écrou combinés l'un et l'autre avec des portées tronconiques. For example, the pedicle screw has a nut and lock nut system, both of which have frustoconical surfaces.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en perspective de la douille d'entraînement;
- la figure 3 est une vue en perspective des éléments de connexion considérés isolément
- la figure 4 est une vue de côté du dispositif
- la figure 5 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne V-V de la figure 1;
- la figure 6 est une vue en coupe considérée selon la ligne VI-VI de la figure 5;
- la figure 7 montre par une vue à caractère schématique un exemple de montage du dispositif au niveau de la colonne vertébrale;;
- la figure 8 est une vue en perspective montrant un exemple d'utilisation des vis pédiculaires, avec une plaque de type connu de stabilisation du râchis.The invention is set out below in more detail with the aid of the appended drawings in which
- Figure 1 is a perspective view of an embodiment of the device according to the invention;
- Figure 2 is a perspective view of the drive sleeve;
- Figure 3 is a perspective view of the connection elements considered in isolation
- Figure 4 is a side view of the device
- Figure 5 is a cross-sectional view taken along line VV of Figure 1;
- Figure 6 is a sectional view taken along line VI-VI of Figure 5;
- Figure 7 shows a schematic view of an example of mounting the device at the spine ;;
- Figure 8 is a perspective view showing an example of the use of pedicle screws, with a plate of known type of stabilization of the spine.
Le dispositif de stabilisation vertébrale comprend des éléments de connexion (1) coopérant avec des vis pédiculaires désignées dans leur ensemble par (V). Après fixation des éléments de connexion (1) au niveau des pédicules des vertèbres, ces derniers reçoivent une tige rigide (2). Ce type de montage est parfaitement connu et est généralement utilisé pour relier les vertèbres L1 à L3 par exemple. En outre, chaque élément de connexion (1) présente une partie (la) pour l'accouplement de la tige (2) et une partie (lob) destinée à recevoir la vis pédiculaire correspondante (V). The vertebral stabilization device comprises connection elements (1) cooperating with pedicle screws generally designated by (V). After fixing the connection elements (1) at the level of the pedicles of the vertebrae, the latter receive a rigid rod (2). This type of assembly is perfectly known and is generally used to connect the vertebrae L1 to L3 for example. In addition, each connection element (1) has a part (la) for coupling the rod (2) and a part (lob) intended to receive the corresponding pedicle screw (V).
Selon une caractéristique à la base de l'invention, la tige de liaison (2) est de section transversale polygonale, notamment hexagonale. According to a characteristic at the base of the invention, the connecting rod (2) is of polygonal cross section, in particular hexagonal.
La tige (2) est montée dans la partie correspondante (la) des éléments de connexion (1), avec capacité d'entrainement en rotation, d'une part, et avec capacité de blocage dans une position angulaire déterminée, sous l'effet de serrage des vis pédiculaires (V). La partie de montage (la) présente un alésage débouchant (lai) qui est fendu diamétralement, pour être déformé d'une manière concomitante sous l'effet de serrage de la vis pédiculaire correspondante (V).The rod (2) is mounted in the corresponding part (la) of the connection elements (1), with rotational drive capacity, on the one hand, and with locking capacity in a determined angular position, under the effect for tightening the pedicle screws (V). The mounting part (la) has a through bore (lai) which is split diametrically, to be deformed concomitantly under the tightening effect of the corresponding pedicle screw (V).
Dans ce but, pour obtenir la déformation de l'alésage (lai) correspondant à une diminution de diamètre, la partie support (la) est prolongée latéralement par la partie (lob) sous forme d'une plaque délimitant deux ailes parallèles (lbl) (lb2) dont l'espacement (1b3) est en communication avec l'alésage (lal). La plaque (lob) et, par conséquent, les deux ailes (lbl) et (1b2) sont percées de part en part, pour délimiter un logement (tic) apte à recevoir la vis pédiculaire (V).Dans ces conditions, un effet de serrage exercé sur la vis (V) aura pour effet, de manière concomitante, de rapprocher les deux ailes (lbl) (1b2) et par conséquent déformer l'alésage (lai), ledit logement étant orienté dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de l'alésage (lal). For this purpose, to obtain the deformation of the bore (lai) corresponding to a reduction in diameter, the support part (la) is extended laterally by the part (lob) in the form of a plate delimiting two parallel wings (lbl) (lb2) whose spacing (1b3) is in communication with the bore (lal). The plate (lob) and, consequently, the two wings (lbl) and (1b2) are drilled right through, to delimit a housing (tic) capable of receiving the pedicle screw (V). In these conditions, an effect of tightening exerted on the screw (V) will have the effect, concomitantly, of bringing the two wings (lbl) (1b2) and consequently deforming the bore (lai), said housing being oriented in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the bore (lal).
Comme indiqué, L'alésage (lai) présente des agencements pour le montage de la tige (2), aptes à permettre, d'une part, I'entrainement en rotation de ladite tige avant serrage de la vis pédiculaire et, d'autre part, le blocage angulaire de la tige, après serrage de ladite vis. Dans ce but, dans une forme de réalisation préférée, L'alésage (lal) reçoit une douille cylindrique (3) montée avec capacité de déplacement en rotation dans l'alésage (lai) de section circulaire. L'alésage (3a) de la douille (3) présente une section polygonale complémentaire de celle de la tige (2). As indicated, the bore (lai) has arrangements for mounting the rod (2), capable of allowing, on the one hand, the rotational drive of said rod before tightening the pedicle screw and, on the other hand hand, the angular locking of the rod, after tightening of said screw. For this purpose, in a preferred embodiment, the bore (lal) receives a cylindrical bushing (3) mounted with the ability to move in rotation in the bore (lai) of circular section. The bore (3a) of the sleeve (3) has a polygonal section complementary to that of the rod (2).
Afin de retransmettre à la douille, la déformation de l'alésage (lai), cette dernière présente des fentes (3b) établies selon ses génératrices. Pour obtenir une déformation uniforme, les fentes (3b) sont formées alternativement à partir de chacune des extrémités de la douille. In order to retransmit to the socket, the deformation of the bore (lai), the latter has slots (3b) established according to its generatrices. To obtain uniform deformation, the slots (3b) are formed alternately from each of the ends of the sleeve.
Des agencements (3c), sous forme par exemple de collerette, sont disposés à chacune des extrémités transversales de la douille, pour assurer son blocage en translation dans l'alésage (lal).Arrangements (3c), for example in the form of a flange, are arranged at each of the transverse ends of the sleeve, to ensure that it is blocked in translation in the bore (lal).
II apparait donc qu'après engagement de la tige (2) de section polygonale, dans l'alésage complémentaire (3a) des douilles (3), montées dans plusieurs éléments de connexion successifs et avant serrage des vis pédiculaires (V), la tige peut être entrainée en rotation. En effet, la douille n'étant pas bloquée dans l'alésage (lal), cette dernière pourra tourner librement, sous l'effet d'entrainement de la tige (2), compte-tenu des sections complémentaires polygonales. It therefore appears that after engagement of the rod (2) of polygonal section, in the complementary bore (3a) of the sockets (3), mounted in several successive connection elements and before tightening the pedicle screws (V), the rod can be rotated. Indeed, the sleeve not being blocked in the bore (lal), the latter can rotate freely, under the effect of driving the rod (2), taking into account the complementary polygonal sections.
Le déplacement circulaire de la tige (2), compte-tenu de sa section polygonale, peut s'effectuer avantageusement par une clé placée à un endroit quelconque de sa longueur. Ces dispositons constructives ne nécessitent plus le débordement des extrémités de la tige, par rapport aux éléments de connexion (1). The circular displacement of the rod (2), taking into account its polygonal section, can advantageously be carried out by a key placed at any point along its length. These constructive arrangements no longer require the ends of the rod to overflow, with respect to the connection elements (1).
On rappelle, comme indiqué dans le préambule, que la tige (2) est profilée dans un plan frontal par le chirurgien, en fonction de la déformation du rachis, puis, déplacée d'environ un quart de tour, pour correspondre à la partie considérée du rachis. II suffit ensuite de serrer les vis pédiculaires pour provoquer de manière concomitante, la déformation de la douille (3), compte-tenu de la déformation des ailes (lbl) et (1b2) de la plaque (il), de manière à obtenir le blocage dans la position angulaire souhaitée de la tige (2). It is recalled, as indicated in the preamble, that the rod (2) is profiled in a frontal plane by the surgeon, as a function of the deformation of the spine, then, moved about a quarter of a turn, to correspond to the part considered spine. It then suffices to tighten the pedicle screws to concomitantly cause the deformation of the sleeve (3), taking into account the deformation of the wings (lbl) and (1b2) of the plate (il), so as to obtain the locking in the desired angular position of the rod (2).
Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, on n'exclut pas de réaliser les éléments de connexion (1) avec d'autres agencements, pour obtenir la fonction recherchée, à savoir, dans un premier temps,
I'entrainement de la tige (2) de section polygonale, puis, dans un deuxième temps, son blocage angulaire par l'action des vis pédiculaires. Par exemple,
L'alésage (lal) peut tout simplement être de section polygonale, correspondant à la section de la tige, mais de diamètre très légèrement supérieur, pour permettre l'entrainement en rotation de ladite tige, avant l'effort de serrage exercé par les vis pédiculaires (V).Without departing from the scope of the invention, it is not excluded to produce the connection elements (1) with other arrangements, in order to obtain the desired function, namely, at first,
Entrainment of the rod (2) of polygonal section, then, in a second step, its angular blocking by the action of the pedicle screws. For example,
The bore (lal) may simply be of polygonal section, corresponding to the section of the rod, but of very slightly greater diameter, to allow the rotational drive of said rod, before the tightening force exerted by the screws pedicle (V).
Les logements (lc) recevant les vis pédiculaires peuvent par exemple être du type de ceux décrits dans la demande de brevet FR 2.680.673, en formant une lumière du type oblongue pour permettre un réglage. Le logement (ici), formé dans l'aile (obi), est chanfreiné pour former des parois tronconiques orientées d'une manière convergente, tandis que le logement (1c2) formé dans l'aile inférieure (1b2) est chanfreiné pour former des parois tronconiques orientées d'une manière divergente. The housings (lc) receiving the pedicle screws can for example be of the type described in patent application FR 2,680,673, by forming an oblong type light to allow adjustment. The housing (here), formed in the wing (obi), is chamfered to form frustoconical walls oriented in a convergent manner, while the housing (1c2) formed in the lower wing (1b2) is chamfered to form frustoconical walls oriented in a divergent manner.
Ces dispositions permettent de recevoir des vis pédiculaires (V) du type de celles définies dans la demande de brevet FR 2.714.827. Ces vis peuvent présenter une tige filetée (5), présentant un contre-écrou (6), avec, de part et d'autre, deux portées tronconiques (6a) et (6b) et un écrou (7) avec également, de part et d'autre, deux portées (7a) et (7b). L'écrou (7) coopère avec le logement (lcl) de la plaque (in), tandis que le contreécrou (6) coopère avec le logement (1c2). These provisions make it possible to receive pedicle screws (V) of the type of those defined in patent application FR 2,714,827. These screws may have a threaded rod (5), having a lock nut (6), with, on either side, two frustoconical bearing surfaces (6a) and (6b) and a nut (7) with also, on both sides and on the other, two spans (7a) and (7b). The nut (7) cooperates with the housing (lcl) of the plate (in), while the lock nut (6) cooperates with the housing (1c2).
Avantageusement, ces mêmes vis (V) peuvent être utilisées avec une plaque (8) présentant des logements complémentaires (8a) pour recevoir les portées tronconiques de l'écrou (7) et du contre-écrou (6). Ces logements (8a) constituant une lumière du type oblongue (figure 8). Advantageously, these same screws (V) can be used with a plate (8) having complementary housings (8a) to receive the frustoconical bearing surfaces of the nut (7) and the lock nut (6). These housings (8a) constituting a slot of the oblong type (FIG. 8).
La forme d'exécution de chacune des vis pédiculaires ainsi que leur mise en place au niveau des pédicules des vertèbres n'est pas décrite en détail, car parfaitement connue pour un homme du métier. A noter également que ce montage, généralement effectué de part et d'autre de la colonne, peut être rigidifié par des éléments de liaison transversaux, reliant de manière connue, les tiges (2) qui sont très sensiblement parallèles. The embodiment of each of the pedicle screws as well as their positioning at the level of the pedicles of the vertebrae is not described in detail, since it is perfectly known to a person skilled in the art. Note also that this assembly, generally carried out on either side of the column, can be stiffened by transverse connecting elements, connecting in known manner, the rods (2) which are very substantially parallel.
Les avantages ressortent bien de la description. The advantages are apparent from the description.
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