Brevet FR2458271A1 — publié le 19810102

I 2458271 La présente invention concerne un dispositif pour le traitement chi- rurgical des fractures ou des déviations de la colonne vertébrale et plus spécialement des scolioses. Elle a plus particulièrement pour objet un perfectionnement des dispositifs à crochet pour étais de type dit Harrington ou de dispositifs de traction transversaux prenant appui sur l'épine dorsale. La scoliose, on le sait, est une déviation latérale de la colonne verté- brale. La courbure rachidienne qui résulte de la scoliose est génerale- ment définie par référence à des points de base spécifiques: les vertè- 1i bres extrtmes, supérieure et inférieure, ainsi que la ou les vertèbres qui marquent le sommet de la courbure de la scoliose. Les vertèbres ex- tremes sont celles qui présentent une inclinaison maximale par rapport à l'axe médian du torse. L'angle des deux plans formés par ces vertèbres extremes définit l'angle de courbure de la scoliose. Quand l'angle de courbure de la scoliose dépasse 39 à 50 o il est néces saire d'envisager un traitement chirurgical de celle-ci, appelé arthro- dèse, qui consiste à souder entre elles toutes les vertèbres de la cour- bure scoliotique après avoir corrigé celle-ci au maximum par traction continue ou usage de plAtres correcteurs. Cependant cette correction doit Stre parachevée chirurgicalement. A cet effets une tige métallique rigide munie de crochets est *iposée dans la concavité de la courbure scoliotique et une tige filq4ée est disposée À redressent sur sa convexité. Ces tiges eergeat la colonne vertébrale et en corri- gent la déviation jusqu'à ce que l'arthrodèse sait obtenue par soudure autogène des os. Les dispositifs le plus souvent utilisés à cet effet sont connus sous le nom de dispositifs d'écartement et de compression de Harrington. Ils sont illustrés par la figure 1. Le dispositif d'écartement est composé par deux organes d'ancrage métal liques 116 et 117, de type à crochets qui se fixent sur les vertèbres 4 qui constituent la colonne vertébrale. Une tige métallique 115 sert d'é- tai et permet d'écarter les organes d'ancrage 116 et 117, l'une des ex- trémités de la tige 115 étant crantée de façon à permettre d'ajuster lté -cartement des organes 116 et 117. En général l'organe d'ancrage supérieur 116 prend appui sur une des ver tèbres dorsales 9, son crochet s'insérant entre les faces articulaires de deux vertèbres adjacentes et étant dirigé vers le haute De mêmes l'or gane d'ancrage inférieur 117, dont le crochet est dirigé vers le bas, prend appui généralement à la partie inférieure de l'épine dorsale sur une des vertèbres lombaires. 2 2458271 Le dispositif de compression est composé de deux organes d'ancrage au moins, 111 et 112, de type à crochet, qui prennent appui sur des vertèbres 4 choisies du cote convexe de la courbure scoliotique. Une tige métallique 113 sert d'étai et assiure ltespacement correct des deux crochets 111 et 112. Généralement, ceux-ci se font face et glissent librement le long de la tige 113. La position de ces crochets est adautée au moyen d'écrous 114 de façon à comprimer correctement les vertèbres dans la zone convexe de la courbure scoliotiqueo Il est évident quten cas de besoin on peut utiliser plus de deux crochets et de deux écrous pour assurer cette compression. Ainsi, par application de dispositifs d'écartement et de compression de type Harrington le redressement d'une scoliose peut être obtenui et main- tenui. L'arthrodèse des vertèbres peut alors s'opérer par avivement des h# arcs postérieurs des vertèbres et apposition d'os spongieux autogènes, les dispositifs d'Harrington étant maintenus en place. La figure 2 représente schématiquement, vu de dos, un patient souffrant de scoliose; sa colonne vertébrale est visible et les vertèbres figurés schématiquement par des rectangles ou des trapèzes. Le patient représenté présente une déviation de la colonne vers la droite; la courbure scolio- tique est comprise entre la vertèbre supérieure a et la vertèbre infé- rieure 3, les vertèbres 4 étant situées au sommet de la courbure. Les ver -tèbres 2 et 3 sont celles qui sont le plus fortement inclinées par rap- port à l'axe médian MM# du corps, les vertèbres 4 étant les plus éloignées de cet axe, la courbure scoliotique étant définie par l'angle. Quand l'angle atteint une valeur comprise approximativement entre 35 et 50 , il est souvent nécessaire d'avoir recours à l'arthrodèse et d'utiliserà cet effet les dispositifs d'écartement et de compression de type Harring- ton ixrk a illustrés par la figure 1. Ces dispositifs ne sont pas, toutefois, d'une efficacité totale pour traiter les vertèbres 4 qui sont le plus éloignées de l'axe médian du corps et redresser complètement la courbure scoliotique, aussi des dispo- sitifs auxiliaires de tension transversale, illustrés par les figures 3 et 4, ont ils été proposés par le brevet français 2 244 446. Ces dispositifs utilisent une tige de compression 11 analogue à celle du dispositif de com -pression Harrington ainsi qu'un élément de tension 120Le dispositif d'é- cartement 5 de type Harrington a pour objet d'écarter les vertèbres les uns des autres. L'élément de tension 12 est supporté d'une part, du coté des vertèbres les plus déplacées de la courbure scoliotique, par le tige de compression Harrington 11, par la tige d'écartement Harrington,/d'autre part Les organes de tension sont de préférehnce règlables, de façon à rame-- -ner le sommet de la courbure scoliotique vers la tige d'écartement 5 et à 3 2458271 promouvoir une meilleure correction de la scoliose. On observe que ce dis -positif de tension transversale opère une réduction du déplacement laté- ral des vertèbres les plus déplacées ce qui complète la correction obte- nue par la tige longitudinale d'écartement de Harrington et diminue la pression qu'elle impose aux vertèbres qui la supportent. Généralement# les dispositifs de tension conformes à l'art antérieur comportent une tige de compression 11 et un élément de tension 12, le pre -miercétant supporté par les deux vertèbres 4 les plus voisines du sommet de la courbure scoliotique, le second permettant au premier de se rappro- cher au plus près de la tige 5. La tige de compression 11 est généralement constituée par une tige fi- letée 13 à une extrémité de laquelle est fixé en permanence un crochet 14. La tige 13 traverse librement un autre crochet 15 qui est maintenu en pla- ce par les écrous 16. Le crochet 15 peut coulisser le long de la tige 13 j> et fait face au crochet 14. Celui-ci comporte une extrémité arrondie dt biseautée 17 qui peut être supportée de haut en bas par l'apophyse trans- versale de la vertèbre supérieure 4 formant sommet de la courbure de sco- liotique, une fois sectionné le ligament costo-transversaire. Le crochet passe de bas en haut sous l'apophyse transversale de la vertèbre de sos met 4 inférieure. Les écrou et contre-écrou 16 permettent de rapprocher les crochets 14 et 15 l'un de l'autre et de les serrer de façon à réali- ser une prise transversale solide. Bien entendu, les crochets 14 et 15 sont accrochés sur les apophyses transverses des vertèbres 4* du coté de la convexité de la courbure scoliotique. Z5 L'élément 12 comporte une tige filetée à une extrémité de laquelle est fixé un crochet 18. Cette tige traverse librement un autre crochet 19, maintenu par des écrous 20 et pouvant coulisser le long de ladite tige. Les crochets 18 et 19 sont diientés l'un vers l'autre. Le crochet 18 est conformé pour prendre appui sur la tige 13 tandis que le crochet 19 l'est pour s'adapter à la forme de la tige 5. Par vissage des ecrou et contre- écrou 20 sur la tige 129 on rapproche les crochets 18 et 19 l'un de l'autre et, par suitelles vertèbres de sommet 4 de l'axe médian MM%, ce qui contri -bue à une meilleure correction de la courbure scoliotique. Les éléments 11 et 12 se trouvent, on le vois, situés du coté postérieur du rachisel'élément 12 étant au contact du greffon spongieux nécessaire pour l'arthrodèse, ce qui renforce la solidité de celle-ci. Les techniques chirurgicales utilisées pour l'usage du dispositif de traction transversale illustré par les figures 3 et 4 sont décrits en dé- tail dans un article du Docteur Cotrel dans là revue 1 "International or- thopedicsl' du printemps 1978, pages 247 à 265, article intitulé: " New 4 2458271 Techniques for the Treatment of Idiopathic Scoliosis". L'emploi du dispositif dectraction transversale décrit ci-dessus présente encore toutefois, certains inconvénients: son utilisation est délicate; il nécessite des outils différents de ceux qu'utilisent les chirurgiens qui pratiquent la méthode Harrington; il fait usages pour fixer lez is crochets 15 et 19 sur les éléments 11 et 12 d'écrous de très petite dimen -sion. Ces écrous s'enlèvent par découpe en mime temps que les crochets ce qui entraine un risque de dispersion de fragments d'écrous à l'inté- rieur du corps humain; le crochet 18 de l'élément 12 n'est pas fixé po- sitivement sur l'élément Il 11 et peut glisser. La présente ingentionqui élimine ces inconvénientsconcerne un ensem- ble à crochet utilisable notamment sur des étais de type Harrington, pour le traitement des scolioses ou des fractures de la colonne vertèbrale, en- semble qui peut ttre mis en place par un chirurgien opérant seul.Cet ensem -ble permet de donner aux crochets un écartement précis, et de les posi- tionner et de les orienter avant qu'ils ne soient engagés sur la tige fi- letée et maintenus en position par elle, l'invention permettant en effet d'engager la tige une fois seulement les crochets mis en place. L'emploi d'ensembles & crochet conformes à l'invention permet de rédui- re de façon très sensible la durée opératoire de positionnement des dispo -sitifs de type Harrington; ces ensembles à crochet permettent aussi d'é- viter une laminectomie partielle quand les crochets sont posés sur lames, le crochet pouvant comporter un sabot radial qui permet d'effacer le bord des lames avant de serrer la tige. L'tinembIen a pour objet un ensemble-à crochet utilisable en liaison a- vec une tige filetée, destiné à relier à cette tige filetée un élément de la colonne vertébrale. Cet ensemble à crochet comporte un manchon qui en- toure la tige filetée et glisse sur elle. Le manchon s'engage dans un ca- nal circulaire ménagé à l'intérieur d'un support solidaire du crochet.Une fente est ménagée dans le support parallèlement au canal circulaire et com -munique avec celui-ci. La largeur de cette fente est supérieure au diamè. - tre de la tige filetée, qui peut donc ttre insèrée à travers elle dans le canal circulaire, mais inférieure au diamètre extérieur du manchon qui ne peut donc passer au travers. Un organe de blocage permet d'ajuster la po- sition de l'ensemble à crochet sur la tige filetée; cet organe de blocage est constitué de préférence par un écrou fileté qui assujetit le manchon en même temps que le support sur la tige filetée. Le canal circulaire ménagé dans le support peut se terminer en forme de cène afin d'empêcher le manchon de passer completement au travers. Le ca- nal circulaire peut aussi être prolongé par un canal circulaire de diamè- *31 si"!rifXkmxpi*ax z a"ri àmxi in la kigu iiim im -mxi à kirixi lx mètre plus réduit, supérieur à celui de la tige filetée mais à travers la- quelle le manchon ne puisse passer. En outre le support peut comporter des ouvertures latérales permettant d'actionner le crochet au moyen d'instru- ments appropriés, par exemple de pinces hémostatiques. On met en position sur la colonne vertébrale, à l'endroit choisitle crochet et le support qui lui est solidaire puis la tige filetée est insérée dans le support à travers la fente dont il est muni. Le manchon est ensui- te glissé dans le canal circulaire ménagé dans le support ce qui rend so- lidaire le crochet avec la tige filetée puis les écrous sont serrés en po -sition sur la tige ce qui maintient en place l'ensemble à crochet. L'invention est illustrée par les figures 5 à 8 qui représentent un en- semble à crochet qui en fait l'objet: la figure 5 représente en coupe un tel ensemble; la figure 6 est une vue latérale du crochet et du support qui en est solidaire; la figure 7 représente le support du crochet vu de dessus; la figure 8 représente en perspective un ensemble du crochet et de son support sur le point d'Otre mis en place. La tige filetée 35 représentée sur la figure 5, qui joue un r8le analo- gue à celui de la tige 113 représentée sur la figure 1, peut faire partie d'un dispositif d'écartement ou de compression de type Harrington ou d'un dispositif de tension interconnectant deux étais de type Harrington ouq de façon plus générales de tout axmxuk système chirurgical utilisant un en- semble à crochet. Ladite tige filetée 35 supporte un manchon ou bague 32 qui l'entoure et glisse librement sur elle. Le support 30 de l'ensemble à crochet est soli- daire du crochet 31 qui s'engage sur la colonne vertébrale ou sur les étais qui lui servent de moyens d'ancrage. Un canal circulaire 33a est ménagé Ji dans le support 30 et sa dimension est telle qu'il peut loger la bague 32. Le canal circulaire 33b qui le prolonge est de diamètre légèrement inférieur au diamètre extérieur de la bague 32 ce qui empèche celle-ci de traverser complètement le support 30. En variante le canal circulaire ménagé dans le support 30 peut 9tre de forme conique, tel le canal 33c illustré par la fi- gure 6, qui joue le m8me r8le que l'ensemble des canaux 33a et 33b. Une fente 34, clairement représentée sur les figures 7 et 8 est paral- lèle au canal 33a et communique avec lui de façon à former une ouverture dans le support 30. La dimension relative de la fente 34 par rapport aux dimensions de la bague 32 et de la X tige 35 est une des caractéristiques essentielles de l'invention. La fente 34 doit ménager dans le support une ouverture telle que sa largeur soit supérieure au diamètre de la tige 35 mais inférieure au diamètre extérieur de la bague 32. 6 2458271 Il en résulte que la fente 34 permet à la tige 35 de s'insérer dans li'en- semble à crochet puis à la bague 32 d'ttre enfoncée dedans par glissement le long de la tige 359 mouvement que met en-évidence la ligne en traits discontinus représentée sur la figure 8. Une fois que le support 30 est en place autour de la bague 30 et que cette bague 32 est logée dans le canal circulaire 33al son extrémité venant buter contre l'épaulement qui délimi- te les canaux 33a et 33b, les écrous de blocage 36 peuvent venir fiipela bagUe 32 sur le support 309 ce qui rend le crochet 31 solidaire de la tige En variante, la bague 32 peut Itre rendue solidaire d'un des écrous 36,en sorte que le positionnement de la bague soit déterminé par celui de l'écrou dont elle est solidaire. Cette disposition peut, dans certains cas, facili -ter la manipulation de l'ensemble à crochet. Le support 30 de cet ensemble peut aussi comporter des ouvertures 37 se faisant face, en sorte que l'ensemble puisse ttre manipulé au moyen di une pince hémostatique ou de tout autre outil approprié$ ce qui peut avoir son intérgt quand ces organes sont de très petite taille et difficiles à manipuler avec les doigts. Bien entendu, le support 30 peut comporter tou- tes autres ouvertures, rainures ou protubérances quelconques, non représen -tées, sans sortir du domaine de l'invention. Po On voit que l'ensemble à crochet conforme à l'invention permet de posi- tionner le crochet 31 en agissant sur sa base 30 avant que celle-ci soit engagée par glissement sur la bague 32 portée par la tige filetée 35. Le crochet 31 étant positionné sur un point d'ancrage tel la colonne vertè- brale, la tige 35 est insérée dans la fente 34 et le manchon 32 est alors glissé le long de la tige 35 à l'intérieur du canal circulaire 33a. Lors- que la tige filetée 35 et le manchon 32 sont en place, l'ensemble à crochet est fixé sur la tige 35 au moyen des écrous 36, l'écartement ou la compres -sion étant assuré par l'ajustement des écrous. Le chirurgien peut ainsi mettre en place chaque crochet sur la colonne vertébrale en rectifiant sa position de façon appropriée; ceci évite d'opérer des laminectomies par- tielles qui sont parfois nécessaires, selon l'art antérieur, avec les dis- positifs de type Harrington. L'emploi d'ensembles à crochet tels que décrits ci-dessus s'est révèlé susceptible de diminuer de 30 à 40 minutes la durée de réduction chirur- gicale de fractures de la colonne; dans le cas de scolioses, le gain de temps est encore supérieur. De nombreuses variantes peuvent 9tre apportées aux modalités d'applica -tion de l'invention sans en réduire la portée. On peut, par exempleuti- liser de" crochets de toute forme appropriée; les manchons et leur loge- + 40 ment peuvent ttre de section carrées hexagonale ou autre. De plus, bien que la présente invention soit à décrite, en raison des avantages très exceptionnels qu'elle apporte dans ce cas, dans le cadre du traitement de fractures ou de scoliose de la colonne vertébrale, on comprendra qu'elle peut trouver son application dans le cadre de beaucoup d'autres x^F#di opérations chirurgicales ou industrielles dans lesquelles une tige est utilisée en liaison avec un système à crochet et nécessitant une manipulation délicate du crochet. En outres bien que dans son mode dl application préféré l'invention utilise des dispositifs métalliques, elle peut 8tre mis en oeuvre à l'aide de tout autre matériau approprié au but poursuivi. 8 2458271 REVENDICATIONS l'- Ensemble à crochet destiné à relier à une première tige, un second élément qui peut ttre constitué par une autre tiges un os ou une portion de colonne vertébrale, un tel ensemble étant constitué par: a- un manchon qui entoure la première tiges b- un support comportant un logement destiné à recevoir le manchon, c- un crochet, solidaire du support, destiné à ttre fixé sur le second élément. 2 - Ensemble à crochet conforme à la revendication 1, dont le support comporte une fente parallèle au logement destiné à recevoir le manchon et communiquant avec ce logement, la largeur de la fente étant supérieur au diamètre de la première tige et inférieure au diamètre ex- térieur du manchon. 3 - Ensemble à crochet conforme aux revendications 1 ou 2, com- portant des éléments de fixation qui coopèrent avec le support et le manchon, permettant d'assujétir et de bloquer en position le support et le manchon sur la première tige.IàI 4 - Ensemble à crochet conforme aux revendications 1 ou 29 dont le logement destiné à recevoir le manchon est de forme conique. 5 - Ensemble à crochet conforme aux revendications 1 ou 2, dont le logement ménagé dans le supporte et destiné à recevoir le manchon est cylindrique et prolongé par un second logement cylindrique de diamètre inférieur au diamètre extérieur du manchon, formant un épaulement contre lequel vient buter le manchon. 60- Ensemble à crochet conforme à la revendication 3, dont les organes de fitation sont constitués par une paire d'écrous filetés qui assujetissent le support et le manchon sur la tige. 7 - Ensemble à crochet conforme à la revendication 6, dont le support comporte des ouvertures permettant de le manipuler au moyen d'un instrument approprié. - Ensemble à crochet conforme à la revendication 69 dont un des écrous filetés de fixation est solidaire du manchon. - Dispositif de redressement des colonnes vertébrales compot- tant: une tige, un manchon entourant une portion de la tige, un support comportant un logement destiné à recevoir le manchon, un crochet soli- daire du support et destiné à se fixer sur un élément de la colonne vertè -brale - Dispositif conforme à la revendication 9, dont la tige est filetée et dont le support est fixé d'un coté sur la tige par au moins un écrou fileté. 9 2458271 11 - Dispositif conforme à la revendication 9, dont le support compor- te une fente, parallèle au logement ménagé dans le support et communiquant avec ce logement, ladite fente ayant une largeur supérieure au diamètre de la tige et inférieure au diamètre txpiz extérieur du manchon. 12 - Dispositif conforme à la revendication 10, dont un des écrous file- tés est solidaire du manchon.