Brevet FR2704137A1 — publié le 19941028

DISPOSITIF D'OSTEOSYNTHESE POUR RACHIS L'invention concerne un dispositif d'ostéosynthèse destiné à être utilisé en chirurgie rachidienne. Les instrumentations utilisées actuellement en chirurgie rachidienne sont principalement de deux types et consistent, soit en des plaques d'ostéosynthèse, soit en des tiges d'ostéosynthèse. En premier lieu, les plaques d'ostéosynthèse sont percées d'orifices ménagés à intervalles réguliers permettant leur fixation au moyen de vis. L'inconvénient majeur de telles plaques réside dans le fait que seul le nombre d'orifices et donc la longueur des plaques varie entre deux modèles différents de plaques, et que, par conséquent, il n'est pas possible d'adapter ce type de matériel d'ostéosynthèse aux particularités anatomopathologiques des cas cliniques toujours différents dans leur degré de déformation sagittale ou verticale. Les tiges d'ostéosynthèse s'implantent, quant à elles, essentiellement sur l'arc postérieur et se posent sur des implants vissés dans le rachis ou des crochets par rapport auxquels elles peuvent coulisser avant blocage. Les inconvénients principaux de telles tiges d'ostéosynthèse sont au nombre de trois. En premier lieu, elle n'assurent pas une contention parfaite. De plus, elles nécessitent un blocage étendu des segments vertébraux. Enfin, elles sont d'une utilisation complexe et nécessitent un matériel ancillaire lourd. La présente invention vise à pallier les inconvénients des instrumentations actuelles utilisées en chirurgie rachidienne et se propose de fournir un dispositif d'ostéosynthèse faisant appel au principe des plaques d'ostéosynthèse en raison de la simplicité d'utilisation de ces dernières, et dont l'objectif essentiel est de permettre de répondre à la multiplicité des aspects cliniques rencontrés dans la pratique quotidienne. Un autre objectif est de fournir un dispositif d'ostéosynthèse présentant une très bonne résistance mécanique et permettant de lutter contre les forces et déformations en rotation. Un autre objectif est de fournir un dispositif permettant de n'immobiliser qu'un segment court. A cet effet, l'invention vise un dispositif d'ostéosynthèse pour rachis comprenant au moins une plaque dotée d-'une face supérieure et d'une face inférieure et percée de deux lumières traversantes espacées l'une par rapport à l'autre et destinées à la fixation de ladite plaque sur le rachis, au moins une desdites lumières s'étendant longitudinalement selon une forme oblongue, ledit dispositif comportant, en outre, pour chacune des lumières oblongues - un étrier, dit supérieur, de forme et de longueur adaptées pour se loger au moins partiellement dans la lumière à partir de la face supérieure de la plaque, et pour coulisser longitudinalement à l'intérieur de ladite lumière, ledit étrier supérieur étant percé d'un alésage traversant permettant de fixer ce dernier sur le rachis au moyen d'un organe de fixation logé dans ledit alésage et traversant la lumière oblongue, - un étrier, dit inférieur, de forme et de longueur adaptées pour se loger au moins partiellement dans la lumière à partir de la face inférieure de la plaque, et pour coulisser longitudinalement à l'intérieur de ladite lumière, - des moyens d'assemblage des étriers supérieur et inférieur aptes à permettre leur déplacement relatif entre une position éloignée où ils peuvent coulisser ensemble dans la lumière, et une position rapprochée de blocage par rapport à la plaque, - et des patins de glissement en un matériau compressible disposés dans les lumières en contact avec les étriers, et adaptés pour, d'une part, permettre le coulissement desdits étriers dans leur position éloignée, et d'autre part, être déformés dans la position de blocage desdits étriers de façon à interdire tout mouvement de ces derniers par rapport à la plaque. Un tel dispositif possède une "géométrie variable", c'est-à-dire permet, à partir des points d'ancrage, de mettre chaque plaque en situation de traction ou de détraction-compression autorisant ainsi, outre la réduction des deformations anatomiques, une mise en précontrainte du système d'ostéosynthèse, qui augmente sa résistance mécanique face aux sollicitations auxquels sont soumis les segments vertébraux pathologiques. Une telle "géométrie variable" permet ainsi de répondre à la multiplicité des aspects cliniques retrouvés dans la pratique quotidienne, et ce qu'il s'agisse de pathologie traumatique, dégénérative ou tumorale. Un tel dispositif permet, en outre, un montage court et fiable, respectant la nécessaire souplesse du rachis, avec une réduction segmentaire, anatomique de la zone pathologique Selon un mode de réalisation préférentiel facilitant une meilleure restitution de l'anatomie exacte du segment lésé ou remplacé, chaque plaque comprend deux lumières oblongues s'étendant chacune dans une moitié de ladite plaque. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention chaque plaque comprend un alésage traversant centré sur l'axe de symétrie transversal de ladite plaque, et deux lumières oblongues s'étendant symétriquement de part et d'autre de l'alésage central. Cet alésage central permet de réaliser, dans un premier temps, un ancrage central servant de point de référence anatomique de la lésion ou de la reconstruction. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif comprend préférentiellement : - deux plaques dotées de deux lumières oblongues associées chacune à un étrier supérieur présentant une partie supérieure dotée d'un logement transversal et adaptée pour faire saillie par rapport à la face supérieure de la plaque, - deux barres de liaison de longueur et de section adaptées pour venir se loger dans les logements transversaux des étriers en vis-à-vis, de façon à former un cadre avec les deux plaques. Un tel montage en cadre permet d'augmenter notablement la résistance mécanique d'ensemble du dispositif et de lutter contre les forces et les déformations en rotation. Une des conséquences est d'autoriser une remise en charge immédiate quel que soit le type d'intervention réalisée sur une vertèbre pathologique (fracture, tumeur, arthrodèse segmentaire). Selon un mode de réalisation préférentiel concernant les moyens d'assemblage des étriers : - chaque étrier supérieur est percé d'un deuxième alésage traversant, décalé longitudinalement par rapport à l'alésage de fixation au rachis, et comportant un tronçon superieur de forme évasée, - chaque étrier inférieur est doté d'un alésage taraudé destiné à venir dans le prolongement de l'alésage d'un étrier supérieur, - les moyens d'assemblage des étriers comprennent une vis comportant une tige ayant un filetage conjugué de l'alésage taraudé d'un étrier inférieur et une tête de forme conjuguée du tronçon évasé de l'alésage d'un étrier supérieur. De plus, selon une autre caractéristique de l'invention - chaque lumière oblongue comporte une nervure interne annulaire divisant ladite lumière en deux logements dits supérieur et inférieur, - chaque étrier comporte au moins une partie de largeur conjuguée du logement correspondant de la lumière oblongue, adaptée pour se loger et pouvoir coulisser dans ledit logement. De plus, les patins de glissement se présentent alors préférentiellement sous la forme de rondelles adaptées pour être disposées autour de la vis de part et d'autre de la nervure annulaire de façon à être maintenues comprimées entre ladite nervure et les étriers respectivement supérieur et inférieur. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue en perspective, avec des arrachés partiels, d'un dispositif d'ostéosynthèse conforme à l'invention, - la figure 2 en est une coupe partielle par un plan longitudinal A, - la figure 3 en est une coupe partielle par un plan transversal B, - la figure 4 en est une coupe partielle par un plan transversal C, - la figure 5 est une vue de dessous d'une des plaques équipant ce dispositif, - la figure 6 est une coupe verticale de cette plaque par un plan transversal D, - la figure 7 en est un coupe verticale par un plan transversal E, - la figure 8 est une coupe verticale par un plan longitudinal F d'un des étriers supérieurs équipant le dispositif selon l'invention, - la figure 9 est une vue de dessous de cet étrier supérieur, - la figure 10 est une vue de dessus d'un des étriers inférieurs équipant le dispositif, - et la figure 11 est une coupe verticale par un plan longitudinal G de cet étrier inférieur. Le dispositif d'ostéosynthèse représenté à la figure 1 comprend, en premier lieu, des plaques 1, 2 de faibles largeur et épaisseur relativement à leur hauteur, représentées aux figures 5 à 7. Ces plaques 1, 2 peuvent en outre présenter une courbure longitudinale, dans un sens ou dans l'autre, pour leur adaptation à l'anatomie de la colone vertébrale. Chacune de ces plaques 1, 2 comporte un alésage central 3 centré sur l'axe de symétrie de ces dernières. Tel que representé à la figure 6, cet alésage 3 comporte un tronçon supérieur 3a de forme hémisphérique et un tronçon inférieur 3b de forme tronconique s'évasant en direction de la face inférieure lb de la plaque. Un tel alésage 3 permet un ancrage au moyen d'une vis pédiculaire centrale à tête hémisphérique, fixée en premier et servant de référence à l'ensemble. Symétriquement de part et d'autre de cet alésage central 3, chaque plaque 1, 2 comporte deux lumières 4 ,5 s'étendant longitudinalement selon une forme oblongue. Tel que représenté aux figures 5 et 7, chacune de ces lumières oblongues 4, 5 comporte sensiblement à mi-hauteur, une nervure interne annulaire 6 divisant lesdites lumières en deux logements supérieur 7 et inférieur 8. Le logement supérieur 7 présente transversalement une section de forme rectangulaire. Le logement inférieur 8 est, quant à lui, constitué de deux compartiments superposés 8a, 8b présentant également transversalement une section rectangulaire. Ces deux logements 8a, 8b présentent des largeurs différentes et sont séparés par un épaulement, le compartiment 8b débouchant au droit de la face inférieure lb de la plaque 1, 2 possédant la largeur la plus grande. Le dispositif d'ostéosynthèse selon l'invention comporte, en outre, quatre étriers supérieurs 9, 10, 11, 12 destinés à pouvoir coulisser chacun dans une des lumières oblongues 4, 5 d'une des plaques 1, 2 et représentés aux figures 8 et 9. Chacun de ces étriers 9-12 présente une forme oblongue de longueur inférieure à celle des lumières 4, 5 permettant un déplacement de l'ordre d'une vingtaine de millimètres desdits étriers à l'intérieur desdites lumières. Ces étriers 9-12 comportent deux parties superposées 13, 14 séparées par un épaulement périphérique 15 : une partie inférieure 14 de largeur conjuguée de celle du logement supérieur 7 des lumières oblongues 4, 5 et de hauteur sensiblement inférieure à celle dudit logement, et une partie supérieure 13 adaptée pour reposer sur la face supérieure la des plaques 1, 2 et sensiblement de même largeur que lesdites plaques. En outre, la partie supérieure 13 de chaque étrier 9-12 comporte, au niveau de sa face de jonction avec la partie inférieure 14, un évidement transversal 16 traversant ladite partie supérieure de part en part sur toute sa largeur, et s'étendant longitudinalement sensiblement sur une moitié de la longueur de l'étrier. Cet évidement 16 comporte, de plus, un renflement d'extrémité 17. Chaque étrier 9-12 comporte, par ailleurs, deux alésages traversants 18, 19 espacés, centrés sur l'axe de symétrie longitudinal. Un de ces alésages 18 est ménagé dans la partie non évidée des étriers 9-12, l'autre au droit de la partie évidée desdits étriers. Ils comportent tous deux un tronçon supérieur de forme hémisphérique et un tronçon inférieur de forme cylindrique. Enfin, ces étriers 9-12 comportent deux trous borgnes 20, 21 ménagés dans la face inférieure de ces derniers, de part et d'autre de l'alésage 18. Le dispositif selon l'invention comporte, de plus, quatre étriers inférieurs tels que 22, destinés à venir se loger dans les logements inférieurs 8 des lumières oblongues 4, 5 des plaques 1, 2 et à être assemblés avec les étriers supérieurs 9-12. Tel que représenté aux figures 10, 11, chacun de ces étriers inférieurs 22 comporte deux parties superposées 23, 24 séparées par un épaulement périphérique 25. Ces deux parties 23, 24 présentent chacune une largeur conjuguée des compartiments 8a, 8b du logement inférieur 8 des lumières oblongues 4, 5 et une hauteur sensiblement inférieure à celle desdits compartiments. Ces étriers inférieurs 22 comportent, en outre, un alésage taraudé 26 centré sur l'axe de symétrie desdits étriers, permettant de les assembler avec les étriers supérieurs 9-12 correspondants, au moyen de vis 35 à tête hémisphérique logées dans les alésages 18 desdits étriers supérieurs. Par ailleurs, la longueur des étriers inférieurs 22 est très inférieure à celle des étriers supérieurs 9-12 (par exemple de l'ordre de la moitié de la longueur de ces étriers supérieurs) pour permettre à une vis telle que 38 logée dans l'alésage 19 desdits étriers supérieurs de s'étendre au travers des lumières oblongues 4, 5. En dernier lieu, chaque étrier inférieur 22 comporte deux trous borgnes 27, 28 ménagés dans sa face supérieure de part et autre de l'alésage taraudé 26. Le dispositif selon l'invention comporte, en outre, pour chaque orifice 4, 5, deux patins de glissement 29, 32 en un matériau compressible. Ces patins 29, 32 se présentent sous la forme de rondelles adaptées pour être disposées autour de la vis 38 assemblant les étriers, de part et d'autre de la nervure annulaire 6, de façon à etre interposées entre ladite nervure et les étriers respectivement supérieur 9-12 et inférieur 22. Chacun de ces patins de glissement 29, 32 comporte, de plus, deux tenons, respectivement 30, 31 et 33, 34 destinés à venir se loger dans les trous borgnes 20, 21 et 27, 28 des étriers supérieur 9-12 et inférieur 22. En dernier lieu, le dispositif selon l'invention comporte deux barres de liaison 36, 37 destinées à réaliser un montage en cadre. Ces barres de liaison 36, 37 de forme cylindrique sont conçues pour s'étendre entre deux étriers 9, 12 et 10, 11 en vis-à-vis, et présentent un diamètre et une longueur adaptés pour venir se loger dans les renflements 17 desdits étriers. L'implantation du dispositif d'ostéosynthèse décrit ci-dessus, s'opère de la façon suivante lors d'un montage court sur trois vertèbres. Dans un premier temps, on fixe une vis centrale, logée dans l'alésage 3 des plaques 1, 2 destinée à constituer un ancrage central, point de repère anatomique de la lésion ou de la reconstruction Ensuite, les vis 38 logées dans les alésages 19 des étriers sont vissées dans les vertèbres sur et sous-jacentes de la lésion. Ces ancrages permettent d'immobiliser les ensembles étriers supérieurs 9-12 / étriers inférieurs 22 relativement aux vertèbres concernées, tout en permettant un déplacement relatif des ensembles d'étriers par rapport aux plaques 1, 2 grâce notamment aux patins de glissement 29, 32. De ce fait, le chirurgien peut régler au moyen d'un matériel ancillaire adéquat, l'entraxe entre ces vis 38 de façon à réaliser une mise en traction ou une mise en détraction-compresssion destinée à restituer l'anatomie exacte du segment lésé ou remplacé. Une fois ce réglage effectué, les patins de glissement 29, 32 sont mis en compression au moyen des vis 35 et interdisent ensuite toute déstabilisation. Le montage final obtenu, constitué de deux plaques parallèles 1, 2 reliées par des barres de traction transversales 36, 37 présente une très bonne résistance mécanique et permet de s'opposer aux forces et déformations en rotation. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif d'ostéosynthèse pour rachis caractérisé en ce qu'il comprend au moins une plaque (1, 2) dotée d'une face supérieure (la) et d'une face inférieure (lob) et percée de deux lumières traversantes (4, 5) espacées l'une par rapport à l'autre et destinées à la fixation de ladite plaque sur le rachis, au moins une desdites lumières s'étendant longitudinalement selon une forme oblongue, ledit dispositif comportant, en outre, pour chacune des lumières oblongues (4, 5) - un étrier (9-12), dit supérieur, de forme et de longueur adaptées pour se loger au moins partiellement dans la lumière (4, 5) à partir de la face supérieure (la) de la plaque (1, 2), et pour coulisser longitudinalement à l'intérieur de ladite lumière, ledit étrier supérieur étant percé d'un alésage traversant (19) permettant de fixer ce dernier sur le rachis au moyen d'un organe de fixation (38) logé dans ledit alésage et traversant la lumière oblongue (4, 5), - un étrier (22), dit inférieur, de forme et de longueur adaptées pour se loger au moins partiellement dans la lumière (4, 5) à partir de la face inférieure (lob) de la plaque (1, 2), et pour coulisser longitudinalement à l'intérieur de ladite lumière, - des moyens d'assemblage (18, 26, 35) des étriers supérieur (9-12) et inférieur (22) aptes à permettre leur déplacement relatif entre une position éloignée où ils peuvent coulisser ensemble dans la lumière (4, 5), et une position rapprochée de blocage par rapport à la plaque (1, 2), - et des patins de glissement (29, 32) en un matériau compressible disposés dans la lumière (4, 5) en contact avec les étriers (9-12, 22), et adaptés pour, d'une part, permettre le coulissement desdits étriers dans leur position éloignée, et d'autre part, être déformés dans la position de blocage desdits étriers de façon à interdire tout mouvement de ces derniers par rapport à la plaque (1, 2). 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux lumières oblongues (4, 5) s'étendant chacune dans une moitié de longueur de la plaque (1, 2). 3/ - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque plaque (1, 2) comprend un alésage traversant (3) centré sur l'axe de symétrie transversal de ladite plaque, et deux lumières oblongues (4, 5) s'étendant symétriquement de part et d'autre dudit alésage central. 4/ - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'alésage central (3) comporte un premier tronçon supérieur (3a) de forme hémisphérique et un deuxième tronçon inférieur (3b) de forme tronconique s'évasant en direction de la face inférieure (lob) de la plaque (1, 2). 5/ - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend - deux plaques (1, 2) dotées de deux lumières oblongues (4,5) associées chacune à un étrier supérieur (9-12) présentant une partie supérieure (13) dotée d'un logement transversal (17) et adaptée pour faire saillie par rapport à la face supérieure (la) de la plaque (1, 2) - deux barres de liaison (36, 37) de longueur et de section adaptées pour venir se loger dans les logements transversaux (17) des étriers en vis-à-vis de façon à former un cadre avec les deux plaques (1, 2). 6/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que - chaque étrier supérieur (9-12) est percé d'un deuxième alésage traversant (18), décalé longitudinalement par rapport à l'alésage (19) de fixation au rachis, et comportant un tronçon supérieur de forme évasée, - chaque étrier inférieur (22) est doté d'un alésage taraudé (26) destiné à venir dans le prolongement de l'alésage (18) d'un étrier supérieur (9 12), - les moyens d'assemblage des étriers (912, 22) comprennent une vis (35) comportant une tige ayant un filetage conjugué de l'alésage taraudé (26) d'un étrier inférieur (22), et une tête de forme conjuguée du tronçon évasé de l'alésage (18) d'un étrier supérieur (9-12). 7/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que - chaque lumière oblongue (4, 5) comporte une nervure interne annulaire (6) divisant ladite lumière en deux logements dits supérieur (7) et inférieur (8), - chaque étrier (9-12, 22) comporte au moins une partie (14, 23, 24) de largeur conjuguée du logement correspondant (7, 8) de la lumière oblongue (4, 5), adaptée pour se loger et pouvoir coulisser dans ledit logement. 8/ - Dispositif selon les revendications 6 et 7 prises ensemble, caractérisé en ce que les patins de glissement (29, 32) se présentent sous la forme de rondelles adaptées pour être disposées autour de la vis (35) de part et d'autre de la nervure annulaire (6), de façon à être maintenues comprimées entre ladite nervure et les étriers respectivement supérieur (9-12) et inférieur (22). 9/ - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque patin (29, 32) comporte deux ergots (30, 31, 33, 34) adaptés pour venir se loger dans deux trous borgnes (20, 21, 27, 28) conjugués ménagés respectivement dans la face inférieure de l'étrier supérieur (9-12) et dans la face supérieure de l'étrier inférieur (22). 10/ - Dispositif selon l'une des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que - le logement inférieur de chaque lumière oblongue (4, 5) est constitué de deux compartiments superposés (8a, 8b) de largeurs différentes séparés par un épaulement, le compartiment (8b) débouchant au niveau de la face inférieure (lob) de la plaque (1, 2) présentant la largeur la plus grande. - l'étrier inférieur (22) comporte deux parties superposées (23, 24) séparées par un épaulement périphérique (25), chacune desdites parties présentant une largeur conjuguée de celle d'un compartiment (8a, 8b) du logement inférieur (8) d'une lumière oblongue (4, 5) et une hauteur sensiblement inférieure à celle dudit compartiment. 11/ - Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que chaque étrier supérieur (9-12) comporte deux parties superposées (13,14) sépares par un épaulement périphérique (15) : une partie inférieure (14) de largeur conjuguée de celle du logement supérieur (7) d'une lumière oblongue et de hauteur sensiblement inférieure à celle dudit logement, et une partie supérieure (13) adaptée pour reposer sur la face supérieure (la) de la plaque (1, 2). 12/ - Dispositif selon les revendications 5 et 11 prises ensemble, caractérisé en ce que la partie supérieure (13) de chaque étrier supérieur (9-12) comporte, au niveau de sa face de jonction avec la partie inférieure (14) et sur une portion de longueur incorporant l'alésage (19) de fixation au rachis, un évidement transversal (16) traversant ladite partie de part en part sur toute sa largeur, ledit évidement présentant un renflement d'extrémité (17) constituant le logement transversal pour une barre de liaison (36,37).