FR2745999A1 - Resorbable fastening screw, esp. for ligamentoplasty - Google Patents

Abstract

The screw (1) has a thread (1b) extending along its whole length. It has apertures in both ends, one in its tip to receive a guide rod (2), and one in its head for a drive tool (3). The aperture (1a2) in the head of the screw is inscribed within a circle and has two pairs of opposite flat surfaces. The flat surfaces in each pair lie at an obtuse angle to one another and at some 15 degrees to the vertical. The screw's thread has rounded outer and inner surfaces. At its conical tip, the bases of the thread grooves lie at an angle of 45 degrees to the axis of the screw. At the head end the groove, the bases form an angle of 20 degrees.

Description

Translated fromFrench

VIS D'INTERFERENCE RESORBABLE, NOTAMMENT POUR LIGAMENTOPLASTIES. RESORBABLE INTERFERENCE SCREWS, ESPECIALLY FOR LIGAMENTOPLASTIES.

L'invention se rattache au secteur technique de l'orthopédie. The invention relates to the technical sector of orthopedics.

Il est parfaitement connu pour un homme du métier d'employer des vis d'interférence pour procéder à des ligamentoplasties, notamment pour la restauration des ligaments croisés postérieurs du genou. A cet égard, le ligament lésé est remplacé par un greffon généralement prélevé sur une partie du tendon rotulien avec à chaque extrémité des baguettes osseuses. Le greffon est introduit dans deux tunnels osseux établis au niveau fémoral et au niveau tibial. Le tunnel osseux tibial débouche très sensiblement au niveau des insertions du ligament. Les vis d'interférence sont engagées dans les tunnels osseux pour bloquer le greffon en combinaison avec chaque baguette osseuse. La mise en place des vis d'interférence s'effectue généralement au moyen d'un tournevis en combinaison ou non avec une broche de guidage et de centrage. It is perfectly known to a person skilled in the art to use interference screws to perform ligamentoplasties, in particular for the restoration of the posterior cruciate ligaments of the knee. In this regard, the injured ligament is replaced by a graft generally removed from a part of the patellar tendon with bone rods at each end. The graft is introduced into two bony tunnels established at the femoral level and at the tibial level. The tibial bone tunnel opens very appreciably at the level of the ligament insertions. The interference screws are engaged in the bone tunnels to block the graft in combination with each bone rod. The installation of the interference screws is generally carried out by means of a screwdriver in combination or not with a guide and centering pin.

Ces vis d'interférence peuvent présenter ou non une tête de manoeuvre. Toutefois, la plupart d'entre elles ne présentent pas de tête de manoeuvre mais un alésage interne dont la section transversale est déterminée pour permettre l'engagement d'un organe rapporté apte à assurer I'entraînement de la vis concernée. These interference screws may or may not have an operating head. However, most of them do not have an operating head but an internal bore, the cross section of which is determined to allow the engagement of an attached member capable of driving the screw concerned.

On a proposé également des vis d'interférence qui sont réalisées en matière biorésorbable comme il ressort par exemple de l'enseignement du brevet EP-A-O 615 732. Pour l'essentiel, ce brevet décrit une vis sans tête à filet rond et fabriquée à partir d'un stéréocopolymère de l'acide lactique de haute pureté chimique. Cette vis présente un alésage axial traversant dont une grande partie est constituée par un prisme creux pour être entraîné par un organe de manoeuvre de section complémentaire. L'extrémité avant de la vis est réalisée sous la forme d'un tronc de cone sur lequel s'étend le filet. Interference screws have also been proposed which are made of bioresorbable material as is apparent, for example, from the teaching of patent EP-AO 615,732. Essentially, this patent describes a headless screw with a round thread and manufactured at from a stereocopolymer of lactic acid of high chemical purity. This screw has a through axial bore, a large part of which is formed by a hollow prism to be driven by an actuator of complementary section. The front end of the screw is made in the form of a cone trunk on which the thread extends.

A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est d'améliorer la résistance mécanique de la vis compte tenu de la nature du matériau la constituant en vue de la rendre biorésorbable. En effet, dans le cas d'une vis résorbable, par définition, la résistance mécanique est faible, de l'ordre de 50 mégapascals, en opposition à une vis non résorbable, en titane par exemple, dont la résistance mécanique est de l'ordre de 800 mégapascals. Il est donc apparu important de conserver le maximum de matière au niveau notamment de la partie d'entraînement interne que présente la vis. From this state of the art, the problem which the invention proposes to solve is to improve the mechanical strength of the screw taking into account the nature of the material constituting it in order to make it bioresorbable. Indeed, in the case of an absorbable screw, by definition, the mechanical resistance is low, of the order of 50 megapascals, in opposition to a non-absorbable screw, made of titanium for example, whose mechanical resistance is order of 800 megapascals. It therefore appeared important to conserve the maximum amount of material, in particular at the level of the internal drive part which the screw has.

Autrement dit, le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser une vis bio-résorbable, dont l'alésage d'entrainement présente une section transversale la plus éloignée d'un cercle, pour avoir un couple de serrage important. Il est apparu avantageux d'avoir une section méplate, tout en ayant pour objectif de pouvoir introduire une broche de centrage. In other words, the problem which the invention proposes to solve is to produce a bio-absorbable screw, the drive bore of which has a cross section farthest from a circle, in order to have a high tightening torque. It appeared advantageous to have a flat section, while having the objective of being able to introduce a centering pin.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une vis d'interférence résorbable, notamment pour ligamentoplasties présentant un alésage coaxial débouchant avec une portée d'extrémité de longueur réduite et de section transversale circulaire pour l'engagement d'une broche de centrage et une portée d'entraînement apte à recevoir un organe de manoeuvre, le filet s'étendant sur la totalité de la longueur de la vis, caractérisée en ce que la section transversale de la portée d'entraînement est très sensiblement méplate ; notamment, cette portée est inscrite dans un cercle et présente deux portées méplates opposées et symétriques délimitant entre elles un angle obtu et en ce que chaque portée méplate fait avec la verticale un angle d'environ 15 . To solve such a problem, it has been designed and developed a resorbable interference screw, in particular for ligamentoplasties having a coaxial bore opening out with an end span of reduced length and of circular cross section for the engagement of a centering pin and a drive surface capable of receiving an operating member, the thread extending over the entire length of the screw, characterized in that the cross section of the drive surface is very substantially flat; in particular, this span is inscribed in a circle and has two opposite, symmetrical flat reaches delimiting between them an obtuse angle and in that each flat reach makes an angle of about 15 with the vertical.

Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, compte tenu d'un emploi de vis sans tête, est de permettre au praticien de ressentir physiquement la fin du serrage en créant un effet de coincement tout en ayant pour objectif de faciliter l'engagement de la vis dans le tunnel préalablement établi. Another problem which the invention proposes to solve, taking into account the use of a grub screw, is to allow the practitioner to physically feel the end of the tightening by creating a wedging effect while having the objective of facilitating the screw engagement in the previously established tunnel.

Pour résoudre un tel problème, le fond de filet est établi successivement et en continuité à partir d'une portée d'extrémité tronconique d'engagement prolongée par une portée cylindrique ellemême prolongée par une autre portée d'extrémité tronconique de section transversale progressive, le diamètre externe du filet étant constant et cylindrique sur la longueur de la portée intermédiaire et la portée d'extrémité, opposée à la portée d'engagement. To solve such a problem, the bottom of the thread is successively and continuously established from a frustoconical engagement end range extended by a cylindrical bearing itself extended by another frustoconical end bearing of progressive cross section, the external diameter of the thread being constant and cylindrical over the length of the intermediate span and the end span, opposite to the engagement span.

L'invention est également remarquable par les caractéristiques ci -après
- les portées d'extrémités tronconiques sont de longueur réduite par rapport à la portée intermédiaire cylindrique;
- la portée d'extrémité d'engagement délimite, en fond de filet, un angle d'environ 400
- la portée d'extrémité opposée à la portée d'engagement délimite, en fond de filet, un angle d'environ 200
- la longueur de la portée intermédiaire cylindrique et de la portée d'extrémité tronconique opposée à la portée tronconique d'engagement, est très sensiblement égale à la longueur de la portée interne d'entraînement
- le fond de filet et son sommet sont largement arrondis.The invention is also remarkable for the characteristics below
- the tapered ends of the ends are of reduced length compared to the cylindrical intermediate span;
- the engagement end reach delimits, at the bottom of the net, an angle of about 400
- the end range opposite the engagement range defines, at the bottom of the net, an angle of about 200
the length of the cylindrical intermediate span and of the frustoconical end span opposite to the frustoconical engagement span, is very substantially equal to the length of the internal drive span
- the bottom of the net and its top are largely rounded.

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'une vis d'interférence selon les caractéristiques de l'invention avec en alignement les principaux éléments pour le montage de la vis pour la partie considérée de l'os
- la figure 2 est, à grande échelle, une vue en coupe longitudinale de la vis ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 3-3 de la figure 2;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'organe de manoeuvre sous forme d'un tournevis pour la mise en place de la vis d'interférence
- la figure 5 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 5-5 de la figure 4.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 interference screw according to the features of the invention with the main elements in alignment for mounting the screw for the part in question of the bone
- Figure 2 is, on a large scale, a longitudinal sectional view of the screw;
- Figure 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of Figure 2;
- Figure 4 is a longitudinal sectional view of the operating member in the form of a screwdriver for the installation of the interference screw
- Figure 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Figure 4.

- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de l'organe conformateur. - Figure 6 is a longitudinal sectional view of the shaping member.

La vis désignée dans son ensemble par (1) comprend un alésage coaxial débouchant (la). Cette vis (1) présente extérieurement sur la totalité de sa longueur un filet (lb). L'ensemble de la vis ne présente pas de tête et est réalisé en un matériau résorbable, par exemple la vis peut être réalisée, d'une manière connue, à partir d'un stéréocopolymère de l'acide lactique de pureté chimique. On renvoie à l'enseignement du brevet EP 0 615 732 qui fournit à l'homme du métier des renseignements sur les caractéristiques de cette matière biorésorbable. The screw designated as a whole by (1) comprises a coaxial bore opening (la). This screw (1) has externally over its entire length a thread (lb). The whole of the screw does not have a head and is made of an absorbable material, for example the screw can be made, in a known manner, from a stereocopolymer of lactic acid of chemical purity. Reference is made to the teaching of patent EP 0 615 732 which provides a person skilled in the art with information on the characteristics of this bioresorbable material.

L'alésage (la) présente une portée d'extrémité (lal) de longueur réduite et de section transversale circulaire. De manière connue, cette portée interne (lal) est destinée à coopérer avec capacité de coulissement avec une broche de centrage (2). Cette portée (lal) est prolongée par une portée (la2) dont la section transversale est déterminée pour permettre l'engagement et l'accouplement d'une partie active (3a) d'un organe de manoeuvre (3). The bore (la) has an end span (lal) of reduced length and of circular cross section. In known manner, this internal bearing (lal) is intended to cooperate with sliding capacity with a centering pin (2). This scope (lal) is extended by a scope (la2) whose cross section is determined to allow engagement and coupling of an active part (3a) of an operating member (3).

Selon les caractéristiques à la base de l'invention, cette portée d'entraînement (la2) a une section transversale inscrite dans un cercle et présente deux portées méplates (la3),(la4) opposées et symétriques. Les portées (la3) et (la4) délimitent entre elles, un angle obtu. Notamment, chaque portée méplate (la3) et (la4) délimite, avec la verticale XX', un angle (a) d'environ 15". il apparaît donc que cette section transversale est quasiment méplate et permet de conserver un maximum de matière au niveau de l'ensemble de l'alésage (la2). According to the basic characteristics of the invention, this drive surface (la2) has a cross section inscribed in a circle and has two flat surfaces (la3), (la4) opposite and symmetrical. The ranges (la3) and (la4) define between them, an obtuse angle. In particular, each flat surface (la3) and (la4) delimits, with the vertical XX ′, an angle (a) of approximately 15 ". It therefore appears that this cross section is almost flat and allows a maximum of material to be kept at level of the entire bore (la2).

L'organe de manoeuvre (3), sous forme d'un tournevis, présente donc une partie active (3a) sous forme d'une tige dont l'extrémité délimite une portée (3al) de section complémentaire à la section transversale (la4), (la3) de la partie (la2) de l'alésage (la). L'ensemble de la tige est également percé coaxialement pour permettre l'engagement de la broche de centrage (2) susceptible de coopérer avec l'alésage (lal) de la vis. Le montage de la vis d'interférence (1) en combinaison avec la broche de centrage (2) et au moyen du tournevis (3), n'est pas décrit en détail car parfaitement connu pour un homme du métier. A noter toutefois que la partie active (3a) du tournevis (3) est de section transversale très réduite pour passer au travers du tunnel tibial dans lequel a été préalablement placé le greffon. A noter également que le tunnel recevant le greffon peut, préalablement à la mise en place de la vis d'interférence, être soumis à l'action d'un conformateur (4) qui fait office de taraud. The operating member (3), in the form of a screwdriver, therefore has an active part (3a) in the form of a rod whose end delimits a bearing (3al) of cross section complementary to the cross section (la4) , (la3) of the part (la2) of the bore (la). The entire rod is also drilled coaxially to allow engagement of the centering pin (2) capable of cooperating with the bore (lal) of the screw. The mounting of the interference screw (1) in combination with the centering pin (2) and by means of the screwdriver (3) is not described in detail since it is perfectly known to a person skilled in the art. Note, however, that the active part (3a) of the screwdriver (3) has a very small cross-section to pass through the tibial tunnel in which the graft has previously been placed. It should also be noted that the tunnel receiving the graft can, before the installation of the interference screw, be subjected to the action of a shaping device (4) which acts as a tap.

Avantageusement, ce conformateur (4) peut être du type de celui illustré figure 6. La tête (4a) est rapportée par rapport au corps (4b). Par exemple, la tête (4a) présente une portée polygonale coopérant avec une empreinte complémentaire formée en bout de la tige (4b). Compte-tenu de ces dispositions, il est particulièrement intéressant de procéder sous arthroscopie, en conformant toute la partie fémorale, après être passé au travers du tunnel tibial. Le genou étant en position de flexion, la tige (4b) est engagée au travers du tunnel tibial et, après débordement, l'opérateur accouple la tête (4a) pour exécuter la partie fémorale. Il en résulte un parfait alignement pour la mise en place de la vis (1). Advantageously, this shaper (4) can be of the type illustrated in FIG. 6. The head (4a) is attached relative to the body (4b). For example, the head (4a) has a polygonal surface cooperating with a complementary imprint formed at the end of the rod (4b). Given these provisions, it is particularly advantageous to proceed under arthroscopy, conforming the entire femoral part, after having passed through the tibial tunnel. The knee being in the flexion position, the rod (4b) is engaged through the tibial tunnel and, after overflowing, the operator couples the head (4a) to execute the femoral part. This results in perfect alignment for the installation of the screw (1).

Bien évidemment, on n'exclut pas de réaliser un conformateur du type monobloc. Obviously, we do not exclude making a one-piece type conformator.

Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, le fond (lbl) du filet (lb) est établi successivement et en continuité à partir de trois portées successives (a,b,c). According to another important characteristic of the invention, the bottom (lbl) of the net (lb) is established successively and in continuity from three successive spans (a, b, c).

La portée d'extrémité (a) est de forme générale tronconique et constitue la portée d'engagement. Cette portée (a) délimite en fond du filet un angle (ss) d'environ 40". The end bearing (a) is of generally frustoconical shape and constitutes the engagement bearing. This range (a) delimits at the bottom of the net an angle (ss) of about 40 ".

La portée intermédiaire (b) est cylindrique sur la totalité de sa longueur et est prolongée, à l'opposé de son raccordement avec la portée (a), par la portée (c) de forme tronconique. Cette portée (c) est de section transversale progressivement croissante et délimite en fond de filet un angle d'environ 20 . Les portées d'extrémité tronconiques (a) et (c) sont de longueur réduite par rapport à la portée intermédiaire cylindrique (b). The intermediate bearing (b) is cylindrical over its entire length and is extended, opposite to its connection with the bearing (a), by the bearing (c) of frustoconical shape. This span (c) is of progressively increasing cross section and delimits at the bottom of the net an angle of about 20. The frustoconical end bearing surfaces (a) and (c) are of reduced length compared to the cylindrical intermediate bearing (b).

Les portées (b) et (c) ont une longueur (L) sensiblement égale à la longueur de la portée interne d'entraînement (la2).The surfaces (b) and (c) have a length (L) substantially equal to the length of the internal drive surface (la2).

Le diamètre externe (D) du filet (lb) est constant et cylindrique sur la totalité de la longueur L de sorte qu'au niveau de la portée (c), le fond de filet (lbl) doit créer un effet de coincement en fin de serrage de la vis. The external diameter (D) of the net (lb) is constant and cylindrical over the entire length L so that at the level of the span (c), the bottom of the net (lbl) must create a wedging effect at the end tightening the screw.

De manière connue, le fond de filet (lbl) et son sommet (lb2) sont largement arrondis. In known manner, the bottom of the thread (lbl) and its top (lb2) are largely rounded.

Bien évidemment, sans sortir du cadre de l'invention, la vis (1) peut être exécutée selon différents diamètres et longueurs déterminés en fonction des cas pathologiques à traiter. Obviously, without departing from the scope of the invention, the screw (1) can be executed according to different diameters and lengths determined according to the pathological cases to be treated.

Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle
- l'augmentation de la résistance mécanique résultant de la section transversale spécifique au niveau de la portée interne d'entraînement de la vis qui évite un enlèvement trop important de matière
- la possibilité de ressentir la fin du serrage sous l'effet de coïncement résultant du fond de filet établi à partir de la portée tronconique d'extrémité, le diamètre externe du filet demeurant constant.The advantages are apparent from the description, in particular it is emphasized and recalled
- the increase in mechanical resistance resulting from the specific cross section at the level of the internal driving range of the screw which avoids excessive removal of material
- the possibility of feeling the end of the tightening under the effect of wedging resulting from the bottom of the net established from the frustoconical end bearing, the external diameter of the net remaining constant.

Claims (9)

Translated fromFrench

REVENDICATIONS 1/ Vis d'interférence résorbable, notamment pour ligamentoplasties présentant un alésage coaxial débouchant (la) avec une portée d'extrémité (lal) de longueur réduite et de section transversale circulaire pour l'engagement d'une broche de centrage (2) et une portée d'entraînement (la2) apte à recevoir un organe de manoeuvre (3), le filet (lb) s'étendant sur la totalité de la longueur de la vis, caractérisée en ce que la section transversale de la portée d'entraînement (la2) est très sensiblement méplate. 1 / Absorbable interference screw, in particular for ligamentoplasties having a coaxial bore opening (la) with an end bearing (lal) of reduced length and of circular cross section for the engagement of a centering pin (2) and a drive surface (la2) capable of receiving an operating member (3), the thread (lb) extending over the entire length of the screw, characterized in that the cross section of the drive surface (la2) is very noticeably flat. 2/ Vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section transversale de la portée d'entraînement (la2) est inscrite dans un cercle et présente deux portées méplates opposées et symétriques (la3-la4) délimitant entre elles un angle obtu. 2 / A screw according to claim 1, characterized in that the cross section of the drive surface (la2) is inscribed in a circle and has two opposite and symmetrical flat surfaces (la3-la4) defining between them an obtuse angle. 3/ Vis selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque portée méplate fait avec la verticale un angle d'environ 15". 3 / Screw according to claim 2, characterized in that each flat surface makes with the vertical an angle of about 15 ". 4/ Vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond de filet (lbl) est établi successivement et en continuité à partir d'une portée d'extrémité tronconique d'engagement (a) prolongée par une portée cylindrique (b) elle-même prolongée par une autre portée d'extrémité tronconique (c) de section transversale progressive, le diamètre externe (lb2) du filet (lb) étant constant et cylindrique sur la longueur de la portée intermédiaire (lb) et de la portée d'extrémité (c) opposée à la portée d'engagement (a). 4 / screw according to claim 1, characterized in that the thread bottom (lbl) is established successively and in continuity from a frustoconical engagement end bearing (a) extended by a cylindrical bearing (b) it -Even extended by another tapered end span (c) of progressive cross section, the external diameter (lb2) of the thread (lb) being constant and cylindrical over the length of the intermediate span (lb) and the span of end (c) opposite to the engagement surface (a). 5/ Vis selon la revendication 4, caractérisée en ce que les portées d'extrémités tronconiques (a) et (c)sont de longueur réduite par rapport à la portée intermédiaire cylindrique (b). 5 / A screw according to claim 4, characterized in that the tapered ends of the ends (a) and (c) are of reduced length relative to the cylindrical intermediate surface (b). 6/ Vis selon la revendication 4, caractérisée en ce que la portée d'extrémité d'engagement (a) délimite en fond de filet un angle d'environ 40". 6 / A screw according to claim 4, characterized in that the engagement end surface (a) delimits at the bottom of the thread an angle of approximately 40 ". 7/ Vis selon la revendication 4, caractérisée en ce que la portée d'extrémité (c) opposée à la portée d'engagement (a) délimite en fond de filet un angle d'environ 20 . 7 / A screw according to claim 4, characterized in that the end bearing (c) opposite the engagement bearing (a) delimits at the bottom of the thread an angle of approximately 20. 8/ Vis selon la revendication 4, caractérisée en ce que la longueur (L) de la portée intermédiaire cylindrique (b) et de la portée d'extrémité tronconique (c) opposée à la portée tronconique d'engagement (a), est très sensiblement égale à la longueur de la portée interne d'entraînement (la2). 8 / A screw according to claim 4, characterized in that the length (L) of the cylindrical intermediate surface (b) and of the frustoconical end surface (c) opposite to the frustoconical engagement surface (a), is very substantially equal to the length of the internal drive surface (la2). 9/ Vis selon l'une quelconque des revendications 1 ou 4, caractérisée en ce que le fond de filet (lbl) et son sommet (lb2) sont largement arrondis. 9 / Screw according to any one of claims 1 or 4, characterized in that the thread bottom (lbl) and its top (lb2) are largely rounded.