TITRE : Vis pour ostéosynthèse comportant un indexage angulaire par rapport au tournevis et à compatibilité universelle

Domaine technique

La présente invention concerne une vis de serrage prévue pour être actionnée par un tournevis, et un tournevis adapté pour cette vis de serrage. En particulier l'invention peut s'appliquer au domaine de la chirurgie de réparation osseuse, notamment pour serrer et fixer une vis d'ostéosynthèse dans un fragment d'os à stabiliser. Plus particulièrement l'invention peut s'appliquer à la chirurgie des extrémités des membres, comme les pieds, les chevilles, les mains ou les poignets.

Etat de la technique

Il est bien connu que l'ostéosynthèse est une opération chirurgicale qui consiste à fixer entre eux deux parties osseuses comme les fragments d'un os coupé ou cassé, ou deux os proches l'un de l'autre, grâce à des éléments axiaux comme des vis ou des broches réalisées dans des matériaux métalliques tolérés par l'organisme, présentant une forme adaptée aux éléments à traiter.

En particulier l'ostéosynthèse peut être appliquée pour des opérations d'ostéotomie du type chevron, en approche mini-invasive.

L'hallux-valgus est une déformation fréquente de l'avant-pied qui se traduit par une déviation en dedans appelée varus du premier métatarsien, et une déviation en dehors appelée valgus de la première phalange. Un type d'intervention chirurgicale permettant de corriger cette déformation comporte une ostéotomie en chevron, qui est fixée ensuite par une ou plusieurs vis d'ostéosynthèse en approche mini-invasive.

L'approche chirurgicale mini-invasive consiste à réaliser de petites incisions dans la peau et les tissus pour passer les instruments et les implants nécessaires à la correction. On minimise ainsi la taille des cicatrices, ce qui offre une réhabilitation plus rapide des tissus par rapport à une approche classique dite à ciel ouvert. Une telle approche chirurgicale, en référence aux figures 1 et 2, comporte usuellement plusieurs étapes, le pied à opérer comportant successivement vers l'avant pour le gros orteil, un métatarse 1, une phalange proximale 2 et une phalange distale 3, le côté intérieur du pied étant celui tourné vers l'axe du corps, et le métatarse 1 présentant une inclinaison anormale vers l'intérieur, et la phalange proximale 2 une inclinaison anormale vers l'extérieur. La première étape de l'opération chirurgicale prévoit une coupe 4 du métatarse 1 dans sa partie avant, formée en biais, et une double coupe 5 de la phalange proximale 2 dans sa partie arrière afin de retirer une partie de l'os formant un coin. Ensuite, la partie avant du métatarse 1 est déplacée vers l'extérieur par rapport à la partie arrière, et la phalange proximale 2 est déplacée vers l'intérieur en ayant retiré la partie de l'os formant le coin. On obtient alors sensiblement un alignement suivant l'axe du pied, du métatarse 1 et de la phalange proximale 2 ainsi modifiés. Enfin, une première vis de serrage 6 est insérée dans les deux parties du métatarse 1 et une deuxième vis 6 est insérée dans les deux parties de la phalange proximale 2, pour fixer à chaque fois ces deux parties ensemble. Chaque vis de serrage 6 entre sur le côté intérieur du pied en venant de l'arrière, après avoir pratiqué une incision minimum sur les tissus disposés dans l'axe de la vis.

Les vis utilisées pour l'ostéosynthèse comportent une longueur totalement ou partiellement filetée, et une tête arrière comprenant en bout une empreinte creuse prévue pour être actionnée par un tournevis. En particulier les têtes peuvent présenter une face d'extrémité arrière biseautée, inclinée généralement suivant un angle compris entre 30° et 45° par rapport à l'axe principal de la vis, qui doit être disposée suivant une orientation particulière afin d'épouser le contour externe de l'os après l'introduction complète de cette vis à l'intérieur, pour limiter l'endommagement des tissus environnants. Pour une intervention chirurgicale mini-invasive avec ce type de vis, à l'approche de la phase finale de serrage de la vis dans le site osseux, les tissus peuvent cacher visuellement la face arrière biseautée de la vis.

Par ailleurs, il existe différents types d'empreinte creuse connus pour une vis d'ostéosynthèse. Un type d'empreinte creuse pour une vis d'ostéosynthèse est notamment décrit dans la demande de brevet international WO2015/185828

Le document WO2015/185828 décrit un organe de serrage comprenant six lobes convexes et six lobes concaves répartis en alternance autour d'un axe central de sorte que chaque lobe concave raccorde deux lobes convexes consécutifs autour de l'axe central. Dans une première variante d'exécution, les lobes convexes comprennent au moins trois lobes convexes cylindriques et au moins deux lobes convexes coniques séparés. Dans une seconde variante d'exécution, les lobes concaves comprennent trois lobes concaves cylindriques et au moins deux lobes concaves coniques séparés. L'empreinte de l'organe de serrage est apte à recevoir une forme mâle complémentaire formée au bout d'un tournevis. La forme globalement cylindrique à six lobes de la vis ou du tournevis présente de plus sur certains lobes une partie légèrement conique permettant par une poussée axiale un petit serrage du tournevis dans l'empreinte, afin d'assurer un maintien provisoire de la vis au bout du tournevis. De cette manière on peut éviter une perte de la liaison du tournevis avec la vis avant ou pendant le montage.

De plus pour une vis présentant une face arrière biseautée, il est connu d'utiliser un tournevis présentant un repère visuel indiquant une orientation autour de son axe, ce qui permet en fixant la vis sur le tournevis de manière particulière par rapport à ce repère, de connaître constamment en fin de vissage la position de cette face arrière inclinée alors qu'elle n'est plus visible.

Toutefois si le vissage n'est pas achevé alors que la face arrière de la vis cachée par les tissus n'est plus apparente, en cas de désaccouplement du tournevis sur l'empreinte de la vis, par exemple lors d'une fausse manœuvre, le chirurgien doit réaliser une opération complémentaire pour retrouver l'inclinaison de cette face arrière, comme le dévissage de la vis, ou la prise d'un cliché aux rayons X visualisant cette inclinaison. On a alors une perte de temps pendant l'opération du patient qui est dommageable.

Afin de remédier à cet inconvénient, on a déjà imaginé une vis de serrage permettant une orientation unique du tournevis engagé sur l'empreinte de la vis. C'est le cas notamment de la demande de brevet international WO2018/154225.

Le document WO2018/154225 décrit une vis de serrage pour ostéosynthèse comportant un filetage disposé suivant un axe principal, et son extrémité arrière une empreinte présentant autour de l'axe principal des formes régulières réparties angulairement, adaptées pour recevoir des formes complémentaires d'un tournevis, la face arrière de la vis présentant une inclinaison par rapport à un plan transversal de la vis. L'empreinte de cette vis comporte au moins une forme particulière différente des autres formes régulières. Cette empreinte permet d'indexer la partie mâle du tournevis par rapport à la partie femelle complémentaire de l'empreinte, cette indexation étant préférentiellement réalisée grâce à une forme spécifique de l'empreinte, dérivée d'un hexaglobulaire.

Bien que ce type d'empreinte de l'art antérieur assure parfaitement la fonction d'indexation, une fois l'ostéosynthèse réalisée ou en cas d'échec clinique, il peut s'avérer nécessaire de retirer l'implant et donc de disposer de l'embout de tournevis dédié complémentaire à la vis afin de réaliser cette opération. Or, le praticien amené à retirer le matériel d'ostéosynthèse peut ne pas disposer de l'instrument adéquat (set d'instrumentation non disponible dans le centre de soin, non identification préalable de l'implant posé...) ou le patient peut subir l'intervention dans un autre centre et auprès d'un autre praticien que lors de la chirurgie initiale.

Pour l'ablation de matériel d'ostéosynthèse, chaque établissement de soin dispose d'un set d'instruments génériques comportant des embouts pour vis avec empreinte de type hexagonale, hexaglobulaire, cruciforme... Le set ne contient en aucun cas d'instrument spécifique complexifiant ainsi la procédure de retrait.

De plus, la forme de l'empreinte de l'art antérieur peut se réduire à une suppression d'un lobe par rapport à l'empreinte hexaglobulaire classique, ce qui réduit la quantité de matière dans la section réduisant ainsi la résistance mécanique en torsion.

Divulgation de l'invention

L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant une vis de serrage pour ostéosynthèse de conception simple et peu onéreuse, permettant une indexation de la partie mâle du tournevis par rapport à la partie femelle complémentaire de l'empreinte tout en étant compatible avec une instrumentation standard.

A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé une vis de serrage pour ostéosynthèse comportant au moins un filetage suivant un axe principal et à son extrémité dite apicale une empreinte présentant autour dudit axe principal des formes régulières réparties angulairement, adaptées pour recevoir des formes complémentaires d'un tournevis s'engageant dans ladite empreinte, la face apicale de la vis présentant une inclinaison par rapport à un plan transversal de la vis ; ladite vis étant remarquable en ce que l'empreinte de la vis comporte au moins trois formes régulières dont les sommets sont inscrits dans un cercle dit cercle circonscrit et au moins deux sommets adjacents de l'empreinte sont reliés pour former un lobe convexe dit d'indexation dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle circonscrit.

On comprend bien que, en réalisant sur la pointe du tournevis des formes complémentaires de celles de la vis, comprenant une forme particulière complémentaire, la vis de serrage suivant l'invention permet d'obtenir une orientation unique du tournevis engagé sur l'empreinte de la vis. En cas de désaccouplement du tournevis avant la fin de l'opération de serrage alors que la face arrière de la vis n'est plus visible, le chirurgien fait tourner doucement le tournevis en exerçant une légère pression jusqu'à son emboîtement sur l'empreinte de cette vis, permettant ainsi de retrouver l'orientation unique imposée par la forme particulière. Le chirurgien termine alors son serrage en surveillant un repère visuel d'orientation du tournevis, pour connaître avec certitude l'orientation de la face arrière inclinée de la vis. Par ailleurs, l'empreinte de la vis de serrage suivant l'invention permet également d'utiliser une instrumentation standard, c'est-à-dire un tournevis à tête hexaglobulaire du type torx (marque déposée) ou à tête hexagonale ou cruciforme en fonction de la forme générale de l'empreinte.

La vis de serrage peut comprendre une extrémité basale et/ou une partie centrale lisse.

Selon un premier mode de réalisation, l'empreinte présente une forme dite hexaglobulaire comprenant 6 lobes convexes séparés par 6 espaces intermédiaires, lesdits lobes convexes formant les formes régulières.

Selon un second mode de réalisation, l'empreinte présente une forme hexagonale, les six sommets de l'hexagone formant les formes régulières.

Selon un troisième mode de réalisation, l'empreinte présente une forme de croix, les quatre sommets de la croix formant les formes régulières.

Par ailleurs, l'empreinte comporte une forme globalement cylindrique disposée coaxialement à l'axe de la vis et comprenant une partie légèrement conique.

De plus, le filetage s'étend depuis l'extrémité basale jusqu'à l'extrémité apicale de la vis. De manière alternative, la vis de serrage comprend un premier filetage dit basal qui s'étend depuis l'extrémité basale de la vis jusqu'à la partie centrale lisse de la vis et un second filetage dit apical qui s'étend depuis la partie centrale lisse de la vis jusqu'à l'extrémité apicale de la vis.

De préférence, le second filetage apical présente un diamètre supérieur au diamètre du premier filetage basal.

Par ailleurs, le diamètre de la vis décroit depuis son extrémité apicale jusqu'à son extrémité basale.

Un autre objet de l'invention concerne un tournevis pour serrer des vis selon l'invention comportant un manche solidaire d'une lame et, à l'extrémité distale de la lame, une pointe présentant des formes complémentaires à celles de l'empreinte.

De manière avantageuse, le tournevis comporte un repère angulaire visuel.

Ledit repère angulaire visuel consiste en un épaulement entre l'extrémité distale de la lame et la pointe du tournevis.

Brève description des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, de la vis de serrage pour ostéosynthèse conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] est une représentation schématique des différentes étapes d'une chirurgie pour réduire un hallux valgus du gros orteil selon la technique chirurgicale dite « scarf », le pied étant en vue de dessus,

[Fig. 2] est une vue de côté schématique du pied après l'intervention chirurgicale,

[Fig. 3] est une vue de côté d'une vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention, [Fig. 4] est une vue de dessus de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention présentant son empreinte d'entraînement,

[Fig. 5] est une représentation schématique vue de dessus de l'empreinte d'entraînement de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention, [Fig. 6] est une vue de dessus de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention présentant son empreinte d'entraînement et recevant un tournevis de forme complémentaire,

[Fig. 7] est une vue de dessus de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention présentant son empreinte d'entraînement et recevant un tournevis d'une instrumentation standard du type torx (marque déposée),

[Fig. 8] est une vue de côté d'un tournevis apte à coopérer avec la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention,

[Fig. 9] est une vue de dessus schématique d'une variante d'exécution de l'empreinte de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention recevant un tournevis de forme complémentaire,

[Fig. 10] est une vue de dessus schématique d'une seconde variante d'exécution de l'empreinte de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention recevant un tournevis de forme complémentaire,

[Fig. 11] est une vue de dessus schématique de la variante d'exécution de l'empreinte de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention représentée à la figure 10 recevant un tournevis de forme standard hexagonale,

[Fig. 12] est une vue de dessus schématique d'une troisième variante d'exécution de l'empreinte de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention recevant un tournevis de forme complémentaire,

[Fig. 13] est une vue de dessus schématique de la variante d'exécution de l'empreinte de la vis de serrage pour ostéosynthèse suivant l'invention représentée à la figure 12 recevant un tournevis de forme standard cruciforme.

Mode de réalisation de l'invention

Dans la suite de la description du suivant l'invention, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. Par ailleurs, les différentes vues ne sont pas nécessairement tracées à l'échelle.

En référence à la figure 3, la vis de serrage 6 suivant l'invention comprend un premier filetage dit basal 7 qui s'étend depuis l'extrémité basale 8 de la vis 6 jusqu'à la partie centrale lisse 9 de la vis et un second filetage dit apical 10 qui s'étend depuis la partie centrale lisse 9 de la vis 6 jusqu'à l'extrémité apicale 11 de la vis 6. Le second filetage apical 10 présente un diamètre supérieur au diamètre du premier filetage basal 8. Par ailleurs, le diamètre de la vis 6 décroit depuis son extrémité apicale 11 jusqu'à la partie centrale lisse 9, l'extrémité basale 8 présentant une forme autotaraudante qui assure la formation du filetage dans les parties d'os.

L'extrémité apicale 11 de la vis 6 est plane et présente une inclinaison par rapport à un plan transversal de la vis 6, formant un biseau qui peut être compris entre 30° et 45°. Ladite extrémité apicale 11 de la vis 6 comporte une empreinte creuse dirigée axialement, centrée sur Taxe de la vis X, prévue pour recevoir une forme complémentaire d'un tournevis afin de l'entraîner en rotation, comme il sera détaillé plus loin.

On observera que la vis 6 est du type vis de compression et il est bien évident que la vis 6 pourra comprendre un filetage qui s'étend depuis l'extrémité basale 8 jusqu'à l'extrémité apicale 11 de la vis 6 sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

En référence aux figures 4 et 5, l'extrémité apicale 11 de la vis 6 comporte une empreinte creuse 12 dirigée axialement, centrée sur l'axe de la vis X. Dans ce mode particulier de réalisation, ladite empreinte 12 présente cinq lobes convexes externes 13 séparés par cinq espaces intermédiaires 14 de telle sorte que quatre des cinq lobes convexes externes sont espacés de 60° et présentent un rayon identique Re et que chaque lobe convexe externe 13 est séparé par un espace intermédiaire 14 défini par un lobe central convexe de rayon Ri, raccordé de manière tangente par deux lobes convexes de rayon Rr. Cette caractéristique permet d'augmenter la quantité de matière de la section de l'empreinte augmentant ainsi sa résistance mécanique en torsion. Par ailleurs, chaque lobe convexe intermédiaire 14 est orienté à 30° par rapport au lobe convexe externe 13 adjacent et un des cinq lobes convexes externes 13 présente un rayon Rs et couvre à lui seul un secteur angulaire de 60°, dénommé ci-après lobe d'indexation 16.

Les rayons Re et Ri pourront, de manière indicative et non limitative, être définis comme ceux de l'empreinte à six lobes pour vis de la norme ISO 10664. De plus, le rayon Rs du lobe d'indexation 16 sera défini de sorte à ce qu'il soit la résultante de la fusion de deux lobes convexes externes 13.

En référence aux figures 6 et 7, l'empreinte 12 de la vis 6 peut recevoir soit la pointe d'un tournevis présentant une forme strictement complémentaire à la forme de l'empreinte 12, tel que représenté sur la figure 6 soit la pointe d'un tournevis standard du type torx (marque déposée) comme représenté sur la figure 7.

La figure 8 présente un tournevis 17 comportant à l'avant d'une tige cylindrique métallique dite lame 18 une pointe 19 constituant un cylindre centré sur l'axe, prévue pour s'ajuster avec un jeu minimum dans l'empreinte 12 de l'extrémité apicale 11 de la vis 6. En particulier, la pointe 19 comporte une succession de cinq formes constituant des lobes réguliers, s'étendant chacun suivant un angle de 60°. Sur les 60° restant on a un lobe d'indexation. On obtient un positionnement unique de la vis 6 sur le tournevis 17, qui est donné par l'ajustement l'un sur l'autre des deux parties circulaires. Pour le montage initial de la vis 6 sur le tournevis 17, ou après un début d'insertion si le chirurgien déboîte le tournevis de la vis et veux le remettre ensuite, on obtient forcément le positionnement angulaire unique. En particulier l'empreinte 12 de la vis 6 ou la pointe 19 du tournevis 17, peut comporter sur certains lobes une forme légèrement conique s'ouvrant vers l'arrière pour la vis ou se refermant vers l'avant pour le tournevis, afin d'assurer après une poussée axiale un maintien de la vis sur le tournevis.

Par ailleurs, le tournevis 17 comporte un manche 20 et un repère angulaire visuel 21 qui consiste en un épaulement 22 entre l'extrémité distale de la lame 18 et la pointe 19 du tournevis 17, ledit épaulement 22 formant un biseau incliné suivant un angle compris entre 30° et 45°, disposée parallèlement à l'extrémité apicale 11 de la vis 6 quand elle est fixée sur ce tournevis 17. De cette manière le chirurgien visualise directement en regardant le manche 20 la position angulaire de l'extrémité apicale 11 de la vis 6.

Selon une première variante d'exécution de la vis de serrage suivant l'invention, en référence à la figure 9, l'empreinte 12 de la vis 6 présente cinq lobes convexes externes 13 séparés par cinq lobes concaves internes 14 de telle sorte que quatre des cinq lobes convexes externes 13 sont espacés de 60° et présentent un rayon identique Re, que chaque lobe convexe externe 13 est séparé par un lobe concave 14 présentant un rayon identique Ri, que chaque lobe concave intermédiaire 14 est orienté à 30° par rapport au lobe convexe externe 13 adjacent et qu'un des cinq lobes convexes externes 13, dit lobe d'indexation 16 présente un rayon Rs et couvre à lui seul un secteur angulaire de 60°. Selon une seconde variante d'exécution, en référence à la figure 10, l'empreinte 12 de la vis 6 présente une forme hexagonale, les six sommets 13 de l'hexagone formant des formes dites régulières dont les sommets sont inscrits dans un cercle dit cercle circonscrit 30 et au moins deux sommets 13 adjacents de l'empreinte étant reliés pour former un lobe convexe dit lobe d'indexation 16 et dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle circonscrit 30. De la même manière, l'empreinte 12 de la vis 6 peut recevoir soit la pointe 19 d'un tournevis présentant une forme strictement complémentaire à la forme de l'empreinte 12, tel que représenté sur la figure 10 soit la pointe 19 d'un tournevis standard à tête hexagonale comme représenté sur la figure 11.

Selon une troisième variante d'exécution, en référence à la figure 12, l'empreinte 12 de la vis 6 présente une forme de croix, les quatre sommets de la croix formant des formes dites régulières 13 dont les sommets sont inscrits dans un cercle dit cercle circonscrit 30 et au moins deux sommets 13 adjacents de l'empreinte 12 étant reliés pour former un lobe convexe dit lobe d'indexation 16 et dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle circonscrit 30. De la même manière, l'empreinte 12 de la vis 6 peut recevoir soit la pointe 19 d'un tournevis présentant une forme strictement complémentaire à la forme de l'empreinte 12, tel que représenté sur la figure 12 soit la pointe 19 d'un tournevis standard à tête cruciforme comme représenté sur la figure 13.

Ainsi, on observera que, d'une manière générale, la vis 6 de serrage pour ostéosynthèse comporte au moins un filetage 7,10 suivant un axe principal X et à son extrémité dite apicale 11 une empreinte 12 présentant autour dudit axe principal des formes régulières 13 réparties angulairement, adaptées pour recevoir des formes complémentaires d'un tournevis 17 s'engageant dans ladite empreinte 12, la face apicale 11 de la vis présentant une inclinaison par rapport à un plan transversal de la vis 6, et l'empreinte de la vis comporte au moins trois formes régulières 13 dont les sommets sont inscrits dans un cercle dit cercle circonscrit 30 et au moins deux sommets 13 adjacents de l'empreinte 12 sont reliés pour former un lobe convexe dit d'indexation 16 dont le rayon de courbure est égal au rayon du cercle inscrit 30.

Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention.