DISPOSITIF DE FIXATION ORIENTABLE D'UNE BARRE DE
LIAISON AU MOYEN D'AU MOINS UNE VIS PEDICULAIRE
POUR LA STABILITE VERTEBRALE
L'invention se rattache au secteur technique des moyens de stabilisation du rachis notamment par voie postérieure. Plus particulièrement, l'invention concerne la stabilisation vertébrale au moyen d'une tige rigide destinée à relier plusieurs vertèbres. La tige est rendue solidaire, par différents moyens, de vis de conception spécifique, connues sous le nom de vis pédiculaire.
L'invention concerne donc un dispositif mettant en œuvre des tiges aptes à relier plusieurs vis pédiculaires notamment lorsqu'il est nécessaire de relier un nombre de vertèbres supérieur à deux par exemple. A partir de cette conception de base, pour obtenir un montage dit
"latéralisé", la barre peut coopérer avec les agencements d'un élément connecteur rendu solidaire de la vis pédiculaire.
Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement des brevets FR 2.714.287, US 5.312.404.
Le montage de la barre peut également s'effectuer, non plus d'une manière déportée, mais très sensiblement en alignement avec l'axe des vis pédiculaires. Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement des brevets DE 19512709, US 5.084.048.
Il est également apparu important de pouvoir assurer un réglage de la barre par rapport à l'axe de vissage de la vis pédiculaire dans les trois plans
de l'espace pour compenser l'alignement des barres de jonction d'étage et éviter de contraindre les vis pédiculaires de fixation. Une solution ressort par exemple de l'enseignement du brevet précité DE 195122709. La solution décrite dans ce brevet nécessite toutefois l'utilisation d'une barre de conception spéciale se présentant très sensiblement sous forme d'une plaque avec des lumières oblongues participant au réglage.
On peut citer également l'enseignement du brevet 5.782.833 qui enseigne une solution pour la fixation orientable d'une barre de liaison au moyen de vis pédiculaires pour assurer notamment une stabilité vertébrale. La tête de vis est engagée avec capacité d'orientation multi directionnelle dans un manchon qui reçoit la barre de liaison. La barre de liaison est engagée entre deux éléments indépendants avec capacité d'orientation et de blocage par un organe de serrage. Le système de serrage de la barre par rapport aux vis pédiculaires ne donne pas totalement satisfaction.
En effet, comme indiqué, la barre de liaison coopère avec deux éléments indépendants, de sorte qu'il-" est nécessaire, pour le chirurgien, de mettre en place séparément chacun des éléments au niveau des vis correspondantes, de positionner ensuite la barre par rapport aux éléments et enfin d'équiper la barre des autres éléments complémentaires. Si l'on considère le domaine d'application de ce dispositif, on conçoit que de telles manipulations sont très délicates à réaliser avec des risques importants.
A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est non seulement de permettre un réglage dans les différents plans de l'espace, aussi bien dans le cadre d'un montage sensiblement coaxial de la barre par rapport aux vis pédiculaires, que dans
le cas d'un montage latéralisé de la barre par rapport aux vis pédiculaires,' mais également de faciliter le travail du chirurgien en lui donnant la possibilité d'équiper la barre de liaison d'éléments d'orientation angulaire coopérant avec des agencements des têtes de vis pédiculaires.
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif qui comprend :
- un coussinet support présentant une empreinte de positionnement et d'orientation angulaire dans les différents plans de l'espace et apte à coopérer avec une empreinte complémentaire de centre (01) que présente la tête de la vis pédiculaire selon le centre (01) ;
- le coussinet est percé transversalement par un trou débouchant fendu pour le libre engagement et coulissement de la barre de liaison ou d'un élément connecteur apte à recevoir ladite.barre ; - le coussinet, équipé de la barre, est logé dans un manchon de liaison apte à coopérer avec la tête de la vis pédiculaire avec capacité d'orientation angulaire ;
- le manchon présente des agencements pour le passage de la barre ou de l'élément connecteur ; - un moyen de liaison coaxial présentant des agencements d'accouplement démontable avec le manchon et d'appui avec le coussinet pour assurer le blocage en position angulaire de l'ensemble du coussinet par rapport à ladite barre et la vis pédiculaire ;
- l'orientation angulaire du manchon et du coussinet par rapport à l'empreinte complémentaire de la tête de vis se fait autour du centre (Ol).
Il en résulte que les différents coussinets peuvent préalablement être positionnés sur la barre de liaison lui permettant d'être directement monté au niveau des têtes de vis pédiculaires correspondantes.
Pour résoudre le problème posé d'assurer l'orientation dans les différents plans de l'espace du coussinet recevant la barre ou l'élément connecteur, l'empreinte de positionnement et d'orientation angulaire du coussinet est constituée par une calotte de forme hémisphérique coopérant avec une cuvette de forme hémisphérique complémentaire formée coaxial ement à la tige de vis.
Pour résoudre le problème posé d'assurer le blocage de la barre selon différentes positions angulaires, la tête de la vis pédiculaire présente une portée externe d'appui de forme hémisphérique apte à coopérer avec le fond du manchon de liaison qui délimite un chambrage de forme hémisphérique complémentaire.
Le moyen de liaison coaxial est constitué par un bouchon d'appui circulaire vissé en bout du manchon et présentant des agencements d'appui avec le coussinet pour permettre, sous un effet de serrage, le blocage angulaire en position de l'ensemble du coussinet et du manchon par rapport à la barre, compte tenu de l'élasticité résultant de la fente du coussinet.
Pour résoudre le problème posé d'assurer la mise en place de la vis pédiculaire, la tête de la vis pédiculaire présente des empreintes d'entraînement en rotation coopérant avec un outil.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective, avant montage, des principaux éléments du dispositif sel on l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif au niveau de la tête orientable dans tous les plans de l'espace pour le montage de la barre de liaison ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 3-
3 de l'a figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4-
4 de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue semblable à la figure 4 dans le cas où la barre est fixée dans un élément connecteur ; la figure 6 est une vue à caractère purement schématique montrant un exemple de montage du dispositif au niveau de la colonne vertébrale.
Comme le montre la figure 1, le dispositif de fixation orientable de la colonne vertébrale comprend une vis pédiculaire (1) présentant des agencements pour le montage et la fixation d'une manière orientable, dans les différents plans de l'espace, d'une barre de liaison (2). Bien évidemment, compte tenu du problème posé qui est d'assurer la liaison entre les différents étages vertébraux, le dispositif comprend au moins deux vis pédiculaires (1) pour le montage et le soutien de la barre de liaison (2).
La vis pédiculaire (1) présente une tige d'ancrage (la) destinée à être vissée dans la pédicule correspondante et une tête (lb). Concernant la tige d'ancrage (la), cette dernière est avantageusement du type de celle définie
dans la demande de brevet FR 99.01765. Pour l'essentiel, la tige (la) présente, à partir de la tête (lb) et sur une partie de sa longueur une âme cylindrique avec un diamètre de filet conique destiné à coopérer avec la corticale de l'os. L'extrémité de la vis pédiculaire présente une âme conique avec un diamètre de filet cylindrique destiné à coopérer avec l'os spongieux. Autrement dit, la zone dont l'âme est cylindrique, évite de faire éclater la corticale de l'os, tandis que la zone dont l'âme est conique, assure la compression de l'os spongieux et donc son immobilisation en rotation.
Suivant une caractéristique de l'invention, la vis pédiculaire (1) reçoit, au niveau de sa tête (lb), un manchon de liaison (4) apte à recevoir, d'une manière démontable, un moyen de liaison coaxial sous forme d'un coussinet (3) coopérant en appui avec la barre de liaison (2). Le manchon (4) est percé sur la totalité de sa hauteur en (4a) pour être engagé autour de la vis pédiculaire (1) après mise en place de cette dernière. Bien évidemment, le manchon (4) présente deux échancrares diamétralement opposées (4b) et (4c) pour le passage de la barre (2). Le fond du manchon.- (4) délimite un chambrage de forme hémisphérique (4d) apte à recevoir la tête (lb) de la vis pédiculaire qui présente une portée externe d'appui de forme hémisphérique complémentaire (lb2), de même centre de rotation
(Ol) que le manchon.
La tête (lb) de la vis (1) présente une empreinte (lbl) pour le montage et l'orientation dans les différents plans de l'espace du coussinet support (3). Le coussinet (3) présente un corps cylindrique (3a) prolongé coaxial ement par une calotte sphérique (3b). Le corps cylindrique (3 a) est destiné à être engagé et centré dans l'alésage du manchon (4), tandis que la
portée sphérique (3b) est destinée à coopérer avec l'empreinte (lbl) par rotation autour du centre (01) de la tête de vis pédiculaire (1). D'une manière importante, le corps (3a) du coussinet est percé transversalement par un trou débouchant (3c) pour le libre engagement de la barre de liaison (2). Ce trou (3 c) est en communication avec une fente transversale (3d) afin de donner une certaine élasticité au corps cylindrique (3 a) pour permettre le serrage de la barre, comme il sera indiqué dans la suite de la description. D'une manière avantageuse, compte tenu de ces dispositions, il apparaît que plusieurs coussinets (3) peuvent valablement être montés sur la barre de liaison (2) pour mise en place au niveau des vis pédiculaires correspondantes.
Le blocage en position angulaire de l'ensemble du coussinet (3) et du manchon (4) par rapport à la barre de liaison (2) et à la vis pédiculaire (1), s'effectue par un bouchon (6) vissé sur une portée filetée externe (4e) formée au niveau de l'extrémité supérieure du manchon (4). Le bouchon (6) présente coaxialement une portée interne (6a) apte à prendre appui sur la face supérieure du corps cylindrique (3 a) du coussinet (3). Un effet de serrage exercé par le bouchon (6) provoque, compte tenu de la fente transversale (3d), la déformation élastique de la partie supérieure du corps cylindrique (3a) du manchon (3), en provoquant, d'une manière concomitante, le blocage de la barre de liaison (2). Ces dispositions évitent l'ouverture des échancrures du manchon, avant blocage.
On conçoit qu'avant serrage complet du bouchon (6), il est possible d'orienter l'ensemble du manchon (4) et du coussinet support (3) recevant la
barre (2), selon les différents plans de l'espace autour du centre (01) décalé par rapport à l'axe de la barre (2) ou bien situé sur l'axe de la barre (2).
A noter que la tête de vis (lb) présente des empreintes de manœuvre coopérant avec un outil. Par exemple, le fond de l'empreinte de la tête de vis recevant, avec capacité d'orientation angulaire, le coussinet support (3), présente une empreinte polygonale, tandis que son bord circulaire présente quatre trous régulièrement décalés sur une circonférence de 90°, pour augmenter le couple de serrage.
Compte tenu de ces dispositions et comme le montre la figure 5, il est tout à fait possible d'obtenir un montage latéralisé de la barre (2) en utilisant un élément connecteur (7). En effet, dans ce cas, l'élément connecteur (7) présente une partie (7a) de forme générale cylindrique pour être engagée dans le trou (3c) du coussinet (3). Cette portée d'assemblage
(7a) de longueur variable, peut être prolongée d'un côté, par une partie (7b) déportée latéralement et présentant tout type d'agencements pour la fixation de la barre de liaison (2). Le montage s'effectue donc de la même façon que la barre (2).
Le dispositif selon l'invention en plus d'une possibilité d'orientation par rapport aux vis pédiculaires, selon les différents plans de l'espace, afin de permettre l'immobilisation de la barre lorsque la position optimale a été trouvée, présente de nombreux avantages. En effet, compte tenu de la conception du coussinet support, la mise en place de l'ensemble du dispositif par le chirurgien est beaucoup plus simple et rationnel en
opposition aux solutions de l'état antérieure de la technique. Selon les caractéristiques de l'invention, il suffit :
- de placer les différentes vis pédiculaires (1) ;
- d'équiper la barre de liaison (2) du nombre de coussinets nécessaires (3) correspondant aux vis pédiculaires ;
- de positionner l'ensemble de la barre (2) équipée des coussinets (3) dans les manchons (4) montés au niveau de chacune des têtes de vis pédiculaires (1) ;
- d'assurer le sen'age de l'ensemble au moyen des bouchons de blocage (6).