Brevet FR2692471A1 — publié le 19931224

La présente invention a pour objet un appareil de traitement d'un rachis présentant une déviation anormale, d'origine dégénérative ou traumatique. On connaît déjà de nombreux appareils pour traiter des arthroses ou des fractures vertébrales ou pour corriger des déviations de la colonne vertébrale, telles que la scoliose, la lordose et la cyphose. Ces appareils antérieurs connus comprennent généralement des éléments d'ancrage dans les vertèbres, tels que des vis osseuses ou des crochets, un élément de solidarisation entre ces différents éléments d'ancrage, qui peut être une tige ou une plaque perforée métallique, et un dispositif de liaison entre chaque élément d'ancrage et l'élément de solidarisation. Les appareils en question ne permettent de répondre que partiellement à un certain nombre d'exigences souvent contradictoires. Ils doivent en effet simultanément être implantables rapidement, être constitués du plus petit nombre possible d'éléments standardisés, ne pas nécessiter un travail de mise en place sur les vertèbres trop important et présenter des dimensions aussi réduites que possible. L'appareil de la présente invention a pour objet de mieux répondre à l'ensemble de ces exigences. Il est basé sur un concept de réduction des déformations ; il permet par sa simplicité et sa facilité de mise en place, un gain de temps précieux lors de son implantation tout en offrant la plus grande sécurité. I1 comprend des éléments d'ancrage dans les vertèbres, une tige de solidarisation entre ces différents éléments d'ancrage et un dispositif de liaison entre chaque élément d'ancrage et la tige et il se caractérise par le fait que les éléments d'ancrage dans les vertèbres comportent chacun une partie métallique cylindrique pleine à filetage extérieur, munie d'un écrou pouvant se visser jusqu'à un plateau d'arrêt, que la tige de solidarisation est une tige lisse de section circulaire et que le dispositif de liaison est un coulisseau métallique recevant librement la tige et dont les deux extrémités, repliées l'une sur l'autre sont munies d'un alésage, d'axe perpendiculaire à celui du canal dans lequel coulisse la tige, pour recevoir la partie métallique filetée d'un élément d'ancrage, le serrage de l'écrou sur cette partie métallique filetée, disposée dans les alésages de ces extrémités, jusqu'à écrasement de ces dernières sur le plateau d'arrêt, provoquant, par déformation du canal dans lequel coulisse la tige, le blocage des coulisseaux sur cette dernière. Un tel appareil permet l'utilisation d'une tige, ou de plusieurs éléments de tige, de courbure appropriée à la région vertébrale à traiter. La mise en place des coulisseaux sur la tige s'effectue aisément puisqu'ils sont enfilés par chacune des extrémités de cette dernière et ils coulissent librement sur la tige, quelle que soit sa courbure. Le principe de réduction du rachis déformé est tridimensionnel. I1 faut transformer une courbe scoliotique orientée dans un plan proche du plan frontal en une courbe d'allure physiologique située dans le plan sagittal et présentant une courbure cyphotique, thoracique et lordotique lombaire normale. C'est la tige qui va imprimer sa propre forme au rachis à réduire par l'intermédiaire des points d'ancrage. Celle-ci est contournée selon les courbures sagittales physiologiques sus décrites. Elle est positionnée dans le plan sagittal du patient. Les ancrages les plus proches de la tige sont engagés et verrouillés pour bloquer la tige dans le plan sagittal et éviter sa rotation. L'engagement des ancrages les plus éloignés situés dans la concavité de la courbe est permis par la longueur de la tige filetée des points d'ancrage. Une fois celle-ci passée dans l'alésage de la pièce de raccordement, le serrage progressif de l'écrou rapproche le point d'ancrage de la tige dans l'axe de la tige filetée réalisant la réduction optimale. Si l'élasticité du rachis s'épuise, la tige se déforme et est fixée dans une position intermédiaire de réduction maximale. L'appareil selon l'invention permet donc, d'aller rechercher sur place les éléments d'ancrage intermédiaires, pour introduire leurs parties métalliques filetées dans l'alésage d'un coulisseau, et de les fixer rigidement sur la tige, en alignement avec les éléments d'ancrage supérieur et inférieur pour obtenir le redressement voulu des vertèbres ainsi appareillées par vissage et serrage des écrous provoquant un blocage des coulisseaux sur la tige. La mise en place de l'appareil faisant l'objet de l'invention sur le rachis du patient peut s'effectuer, aussi bien en position antérieure que postérieure, par rapport au rachis. De plus, cette mise en place peut s'effectuer dans un temps opératoire nettement plus court qu'avec les appareils de redressement du rachis connus antérieurement, étant donné la facilité accrue avec laquelle le chirurgien peut enfiler les parties cylindriques pleines des éléments d'ancrage dans les coulisseaux et les solidariser avec la tige par vissage d'un écrou dans l'axe d'un élément d'ancrage à l'aide d'un tournevis simple. La présente invention va maintenant être décrite à l'aide d'une mise en oeuvre particulière représentée sur les dessins ci-joints, où : - les figures 1 et 2 sont des vues latérales, à 90 l'une par rapport à l'autre, d'un même appareil selon l'invention, - les figures 3 et 4 représentent l'une une vis osseuse et l'autre un crochet utilisés comme éléments d'ancrage dans l'appareil représenté sur les figures 1 et 2, - les figures 5 et 6 représentent respectivement une vue de dessus et une vue latérale du coulis seau utilisé dans l'appareil représenté sur les figures 1 et 2, - les figures 7, 8 et 9 représentent des varian tes de coulisseaux utilisables dans l'appareil selon l'inven- tion. La face de contact avec le plateau d'arrêt du système d'ancrage est pourvu d'un relief en étoile anti-rotation. - Les figures 10 et 11 représentent respectivement une vue latérale et une vue de face d'une plaque d'appui sacré, utilisable comme élément d'ancrage dans l'appareil selon l'invention - les figures 12 et 13 représentent respectivement une vue latérale et une vue de face d'une plaque d'appui sur le corps d'une vertèbre, utilisable comme élément d'ancrage dans l'appareil selon l'invention - et enfin les figures 14 et 15 représentent respectivement la vue de face et la vue latérale d'un système de stabilisation entre deux tiges comprenant une entretoise et deux coulisseaux. L'appareil représenté sur les figures 1 et 2 comporte des éléments d'ancrage tels que des vis osseuses (1) ou des crochets (2), une tige de solidarisation (3) et des dispositifs de liaison entre chaque élément d'ancrage et la tige et constitués par des coulisseaux (4). Chaque élément d'ancrage est d'une seule pièce avec une partie métallique cylindrique pleine (5) pourvue d'un filetage extérieur (6) et comporte un plateau d'arrêt (7) limitant le serrage d'un écrou (8) sur ce filetage extérieur. Le plateau d'arrêt (7) d'une vis osseuse (1), à implanter dans le pédicule ou la lame d'une vertèbre peut être constitué, comme le montre la figure 3, par la face perpendiculaire à l'axe de la vis de la tête (9) de cette vis osseuse et opposé au pas de vis osseux (10) ; on remarquera que l'axe de la partie métallique filetée (5) est le même que celui du pas de vis osseux (10). Le plateau d'arrêt (7) d'un crochet (2), destiné à accrocher le pédicule d'une vertèbre, peut être constitué, comme le montre la figure 4, par la paroi arrière du crochet, perpendiculaire à l'axe de la partie métallique filetée (5), cette paroi servant de plateau d'arrêt et étant pourvue d'une étoile anti-rotation (37). La tige de solidarisation (3) de l'appareil selon l'invention est une tige lisse d'élasticité optimale, de section circulaire, qui peut être galbée selon la forme souhaitée pour la partie de la colonne vertébrale à traiter. Des coulisseaux (4) peuvent glisser librement ou à force sur la tige (3). Les coulisseaux (4), représentés sur les figures 1 et 2 et plus en détails sur les figures 5 et 6, se présentent sous forme d'une pièce métallique, dont les extrémités (11 et 12) sont repliées l'une sur l'autre de façon à délimiter un canal (13) correspondant au diamètre de la tige. Chacune des extrémités (11, 12) du coulisseau présente un alésage (14, 15) d'axe perpendiculaire à celui du canal (13) et dont le diamètre permet de recevoir la partie métallique filetée (5) d'un élément d'ancrage. Les alésages (14, 15) sont situés en vis-à-vis de façon à avoir le même axe. Lorsqu'on introduit la partie métallique filetée (5) d'un élément d'ancrage (1 ou 2) dans les alésages (14, 15) d'un coulisseau (4) et que l'on serre l'écrou (8) à force jusqu'à écrasement des deux extrémités planes (11 et 12) du coulisseau (4) sur le plateau d'arrêt (7) il se produit un rapprochement des deux extrémités (11, 12) du coulisseau. Ce rapprochement provoque une réduction du diamètre du canal (13) et par voie de conséquence le blocage du coulisseau (4) qui se resserre sur la tige (3). Les coulisseaux utilisés dans le cadre de l'appareil faisant l'objet de la présente invention peuvent exister sous différentes formes. Une première variante, représentée sur la figure 7, montre un coulisseau "double" (4'), qui ne diffère de celui représenté sur les figures 5 et 6 que d'une part par une longueur, dans le sens de l'axe du canal de réception de la tige, double de celle du coulisseau des figures 5 et 6 et d'autre part par une échancrure (19) pratiquée depuis le bord des extrémités (11 et 12) et se terminant en cul de sac avant le renflement délimitant le canal (13). Comme le montre également la figure 7, les extrémités (11 et 12) de ce coulisseau peuvent présenter chacune deux alésages (14, 15 et 16, 17) pour réception d'une vis et d'un écrou de serrage (1 ou 2). Une telle variante, qui se présente donc sous forme d'un double coulisseau échancré en (19), permet de joindre bout à bout deux tiges de courbures différentes pour le traitement du rachis d'un patient. Une seconde variante, représenté sur la figure 8, montre un coulisseau ouvert (4"), qui diffère de celui représenté sur les figure 5 et 6, par le fait que ses deux extrémités (11 et 12) sont solidarisées l'une à l'autre et qu'il présente une fente (18), le long d'une génératrice du canal (13), pour permettre l'introduction à force de la tige (3). Une telle variante permet l'insertion d'un coulisseau sur une partie intermédiaire de la tige, sans avoir à introduire le coulisseau (4") par une des extrémités de cette dernière. Une troisième variante, représentée sur la figure 9, montre un autre coulisseau ouvert (4"'), se présentant sous forme d'un bloc métallique, ayant les dimensions d'un parallélépipède rectangle, fendu axialement dans le sens de la hauteur par une fente (20), commençant par une ouverture pratiquement circulaire (21), de préférence crantée, déterminant un canal (13), pour la réception d'une tige (31), et se terminant en impasse (21), de façon à former deux extrémités solidaires (11 et 12). Chacune des extrémités (11 et 12) du coulisseau présente un alésage (14, 15) analogue à ceux des coulisseaux représentés sur les figures 5 à 8. L'appareil selon l'invention peut comporter une ou plusieurs vis osseuses ou crochets, selon le nombre de vertèbres à traiter, et une ou plusieurs tiges, selon la nature et l'amplitude de la déviation du rachis à traiter, étant précisé qu'il comporte bien entendu autant de coulisseaux que d'éléments d'ancrage utilisés. On peut également utiliser d'autres systèmes d'ancrage dans l'appareil selon l'invention, comme par exemple la plaque d'appui sacré, représentée sur les figures 10 et 11, ou la plaque d'appui sur le corps d'une vertèbre, représentée sur les figures 12 et 13. La plaque d'appui sacré (22) se présente sous forme d'une plaque allongée munie, dans sa partie médiane, d'une partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6), à une de ses extrémités, d'épaisseur renforcée (23), d'un alésage (24) servant à la réception d'une tête de vis osseuse standard, destinée à être implantée dans le pédicule de la vertèbre S1, et, à son autre extrémité (23') de deux autres alésages (25 et 26), servant à la réception de têtes de vis osseuses standard implantées dans le sacrum. L'emplacement décalé vers le bas de la partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6) sous la zone d'implantation d'une vis pédiculaire en S1 permet une connexion courte (montage L5-S1) avec une vis pédiculaire implantée en L5. L'axe de la partie cylindrique filetée (5) est perpendiculaire à la face de la plaque dont elle est solidaire et cette face sert de plateau d'arrêt (7) à un écrou (8) vissé sur cette partie cylindrique. L'implantation de celle-ci est décalée de 15 mm environ par rapport à la vis S1. Comme le montre la figure 11, l'axe de l'alésage (24) est perpendiculaire au plan des faces inférieures et supérieures de la plaque (22), fixée par vis dans le pédicule S1 et il est parallèle à l'axe de la partie cylindrique pleine (5), mais, par contre l'axe des alésages (25 et 26) est oblique, pour orienter la vis osseuse qu'il contient vers l'extérieur et faciliter ainsi la fixation de la plaque (22) sur le sacrum dans l'aileron sacré. La partie cylindrique pleine (5), filetée extérieurement, joue le même rôle que la partie filetée (5) des autres éléments d'ancrage, représentés sur les figures 3 et 4. La plaque d'appui sur le corps d'une vertèbre (27) se présente sous forme d'une plaque rigide, généralement ovale, dont les faces parallèles, inférieure et supérieure, sont légèrement incurvées, comme le montre plus particulièrement la figure 12, pour épouser la forme du corps vertébral. Cette plaque (27) comporte, dans sa partie médiane une partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6) et d'axe perpendiculaire à la face convexe qui sert de plateau d'arrêt à un écrou (8) vissé sur cette partie (5). La plaque (27) est munie également de deux alésages, (28 et 29), situés de part et d'autre de la partie pleine filetée (5), qui sont tous deux de forme généralement sphérique, pour recevoir la tête, de forme sphérique complémentaire, d'une vis osseuse standard (36), comme montré sur la figure 12. I1 convient de noter que la partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur d'un élément d'ancrage quelconque, selon la présente invention, peut comporter un étranglement (30) dans sa partie filetée, destiné à être coupé, après passage des extrémités d'un coulisseau (4, 4',4"ou 4"') et serrage d'un écrou (8). Etant donné que l'appareil selon l'invention peut comporter deux tiges (3) situées de part et d'autre de l'apophyse épineuse des vertèbres, pour mieux soutenir et corriger le rachis d'un patient, il peut être avantageux de solidariser ces deux tiges (3) par un ou plusieurs systèmes de stabilisation transversale, tel que représenté sur les figures 14 et 15. Ce système de stabilisation comprend une entretoise (31) en forme d'haltère, dont les deux extrémités comportent une perforation taraudée (32, 33), et deux coulisseaux (4, 4', 4") ou de préférence (4'"), comme représenté sur la figure 9, enfilés respectivement sur chacune des tiges (3) à solidariser, et qui peuvent être serrés par une vis (34, 35) appropriée comme le montre plus particulièrement la figure 15. REVENDICATIONS 1. Appareil de traitement du rachis comprenant des éléments d'ancrage dans les vertèbres (1, 2, 22, 27), une tige de solidarisation (3) entre ces différents éléments d'ancrage et un dispositif de liaison entre chaque élément d'ancrage et la tige, caractérisé en ce que les éléments d'ancrage dans les vertèbres (1, 2, 22, 27) comportent chacun une partie métallique cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6), munie d'un écrou (8) pouvant glisser jusqu'à un plateau d'arrêt (7), en ce que la tige (3) est une tige lisse de section circulaire d'élasticité adaptée et en ce que le dispositif de liaison est un coulisseau métallique (4, 4', 4" ou 4"') recevant librement la tige (3) et dont les deux extrémités (11, 12) repliées l'une sur l'autre sont munies d'un alésage (14, 15) d'axe perpendiculaire à celui du canal (13) dans lequel coulisse la tige pour recevoir la partie métallique filetée d'un élément d'ancrage, le serrage de l'écrou (8) sur cette partie métallique filetée (5) jusqu'à écrasement des deux extrémités du coulisseau (4) sur le plateau d'arrêt (7) provoquant par déformation du canal (13) dans lequel coulisse la tige (3), le blocage du coulisseau (4) sur cette dernière. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, comme élément d'ancrage sur les vertèbres une ou plusieurs vis osseuses (1) dans lequel l'axe de la vis osseuse est le même que celui de la partie métallique filetée (5) et le plateau d'arrêt (7) est constitué par la face de la tête (9) de la vis osseuse qui est perpendiculaire à cet axe et opposée au pas de vis osseux. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, comme élément d'ancrage sur les vertèbres, un ou plusieurs crochets (2) dans lesquels la paroi arrière des crochets, perpendiculaire à l'axe de la partie métallique filetée (5) sert de plateau d'arrêt (7) à l'écrou (8). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige (3) est galbée pour lui donner la forme souhaitée pour la partie correspondante du rachis à traiter. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce que le coulisseau (4') est un coulisseau "double" qui présente une longueur, dans le sens de l'axe du canal (13) de réception de la tige (3), permettant la jonction bout à bout de deux tiges (3) de courbures différentes pour le traitement séparé des déformations complexes à deux courbures du rachis du patient et permettant l'alignement de ces deux tiges sur le coulisseau double, les extrémités (11 et 12) du coulisseau pouvant présenter chacune deux alésages (14, 15) et (16, 17), séparés par une échancrure (19), pour la réception de la partie métallique filetée (5) pour serrage de ce coulisseau (1, 2, 22 ou 27). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le coulisseau (4"), dont les deux extrémités (11 et 12) sont solidaires l'une de l'autre, présente une fente (18), le long d'une génératrice du canal (13) pour permettre l'introduction à force de la tige (3) sur une partie intermédiaire de cette dernière. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, comme élément d'ancrage sur les vertèbres, une plaque d'appui sacré (22) de forme allongée, comportant, dans sa partie médiane, une partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6), à une extrémité d'épaisseur renforcée un alésage (24) et, à l'autre extrémité, deux autres alésages (25 et 26), servant à la réception de têtes de vis osseuses standard (36). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend, comme élément d'ancrage sur les vertèbres une plaque d'appui sur le corps d'une vertèbre (27) de forme ovale et incurvée, comportant, dans sa partie médiane, une partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6) et, de part et d'autre de cette tige, deux alésages sphériques (28, 29), servant à la réception de têtes de vis osseuses. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux tiges lisses avec leurs éléments d'ancrage et leur coulisseaux respectifs, ces deux tiges (3) étant rendues solidaires par un ou plusieurs systèmes de stabilisation comprenant chacun une entretoise (31) munie de deux perforations taraudées (32, 33) et deux coulisseaux (4, 4', 4" ou 4"') serrés par des vis (34, 35). 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie cylindrique pleine (5) à filetage extérieur (6) de l'élément d'ancrage (1, 2, 22 ou 27) comporte un étranglement (30) destiné à faciliter sa rupture.