Brevet FR2719759A1 — publié le 19951117

- 1 La présente invention concerne un matériel destiné à être implanté au niveau des vertèbres pour traiter les différentes lésions du rachis. Elle concerne plus particulièrement des perfectionnements à ce type de matériel. Il existe déjà différents modeiles de matériel d'ostécrosvnthèse inter- vertébrale, et maigreé des ameliorations successives mises au point par les fabricants, aucun système actuel n'est totalement satisfaisant. Les problemes conventionnels résident dans la difficulté d'alignement des vis pédiculaires durant l'implantation. entrainant une adaptation incorrecte entre ces vis et les tiges de consolidation. Il en résulte, soit une rupture de la vis elle-même, soit une rupture du système de fixation entre la vis et la tige, ou simplement un desserrage du montage pouvant entrainer le glissement de la tige. Un autre problème réside dans la complication du système de fixation entre vis et tige et la difficulté de sa mise en place. Le matériel selon l'invention veut résoudre les inconvénients des matériels actuels. L'invention propose donc un nouveau matériel constitué par des crochets laminaires, des vis pediculaires. et des tiges rondes de consolidation, ainsi qu'un dispositif de renfort transversal. Il consiste à poser des crochets laminaires. ou des vis pédiculaires, et à les raccorder de chaque côté, avec une tige de consolidation correctement cintrée, pour s'adapter au système de fixation de la vis ou du crochet. Un écrou de forme spécifique vient appliquer la tige dans un logement spécialement aménagé à cet effet, et assure la rigidité du montage. Notons que le crochet laminaire et la vis pédliculaire sont munis du même système de fixation de la tige. Selon une disposition avantageuse, le système de fixation est usiné dans la partie extra-vertebrale en monobloc avec le crochet ou la vis; et en dehors de l'écrou de serrage. ne comnporte aucune piece supplémentaire à rajouter qui pourrait diminuer la precision et l'intensité de la fixation. Selon une caractéristique de l'invention, un logement est prévu dans le système de fixation du crochet et de la vis pour loger la tige de consolidation. Ce logement se trouve entre deux branches montantes, l'une filetée pour recevoir l'écrou de serrage et l'autre en languette pour permettre la mise en place de la tige et la guider jusqu'au logement; cette languette étant légèrement évase vers!e haut pour offrir une plus large surface d'entrée à la tige. Selon une disposition avanltageuse, le logement est excentrique par rapport à l'axe de la vis, et une rotat on de 180' de cet e vis permet de décaler l'emplacement du logement et de rattrapper l'alignement dûi à une implantation incorrecte des vis. Selon une autre disposition avantlageuse. le dianmetre du logement est légèrement inférieur au diamètre de la tige, pour permettre un serrage optimal et garantir deux lignes de serrage diamétralement opposees. à l'inverse d'une seule ligne dans les mnontages traditionnels. Cet artifice permet de limiter la surcharge appliquce sur l'écrou durant les mouvements du rachis et de diminuer le risque de son desserrage; il permet également de jouer sur l'élasticiteé de la matière, ce qui a poulir effet d'absorber les contraintes subies pai le montage durant les différents mouvements. Selon une autre caractéristique, l'écrou de blocage possède une partie haute en six pans pour effectuer le serrage. une partie movenne en plateau pour s'appliquer sur le haut de la tige et une partie basse en rayon de courbure périphérique qui vient épouser latéralement la forme de la tige. Selon une conception aeantageu. e, le système de blocage selon l'invention repose sur la forme speciale de l'écrou qui. visse sur le système de fixation, permet un serrage mixte par le haut et latéral de la tige. ce qui augmente la surface de contact avec la tige et donc la fixation. Notons qu'avec un écrou traditionnel on obtient un point ou une ligne de serrage alors que dans le cas de l'invention on a deux lignes de serrage en T. Selon une caractéristique complémentaire, le serrage latéral permet de bien contrôler la mise en place de la tige et de vérifier son application et son adaptation correctes dans le logement de la vis ou du crochet. Selon une autre conception avantageuse, La vis pediculaire selon l'invention, possède dans sa partie intra-vertébrale un filetage à spongieux bien prononce dans la partie distale. qui vient s'effacer a mesure qu'on se rapproche de la partie pédiculaire, et ceci pour renforcer le fond de filet et augmenter la résistance de la VIs contre une rupture éventuelle -3 - Le dispositif transversal, selon l['invention, est constitué d'une barrette rectangulaire munie de deux fentes oblongues. A cette barrette s'ajoutent deux crochets, se fixant chacun à travers une fente sur une des deux tiges du montage pour former un montage solidaire en cadre. Selon une caractéristique avantageuse, la barrette est formée d'une partie lisse, et d'une autre striée qui s'applique contre la tige et assure deux lignes de serrage au lieu d'une seule gr'àce à la forme en stries. Selon une autre disposition avantageuse, le crochet. composé d'une partie supérieure rectangulaire plate. s'engage a travers la fente de la barrette par sa partie inférieure courbe et vient accrocher la tige. Le serrage de la vis incorporée dans la partie supérieure du crochet contre la barrette, vient plaquer cette derièere clnie la tige pour former un seul ensemble solidaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexes qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1 à 10 représentent les différentes pièces du svstème intervertebral selon l'invention, séparées et en montage: La figure la- est une vue de face du crochet laminaire et de son système de fixation. La figure lb- est une vue de profil du crochet laminaire et de son système de fixation. La figure 2a- est une vue de face de la vis pediculaire et de son système de fixation. La figure 2b- est une vue de profil de la vis pediculaire et de son système de fixation. La figure 2c- est une vue de haut de la vis pédiculaire et de son système de fixation. La figure 3- est une vue de la tige de consolidation. La figure 4- est une vue de l'écrou de blocage à forme spécifique. La figure 5- est une vue de face de la tige montée sur la vis pédiculaire et fixée avec l'écrou de blocage. La figure 6- est une vue de haut de la tige montee sur la vis pédiculaire et fixée avec l'écrou de blocage. -4- La figure 7a- est une vue de face de la barrette transversale. La figure 7b- est une vue de face des crochets pour dispositif transversal. La figure 8a- cst une vue de haut de la barrette transversale. La figure 8b- est une vue de haut des crochets pour dispositif transversal. La figure 8c- est une vue de l'arrière des crochets pour dispositif transversal. La figure 9- est une vue de race du dispositif transversal de refort monte sur la tige. La figure 10- est une vue de haut d'un montage complet en cadre formé de quatre vis et un dispositif transversal de renfort. Les dessins annexés illustrent!linvention. On décrira ci-après, en faisant référence aux figures 1 a 10. le mécanisme de montage d'une tige sur un crochet ou une vis, sachant qu'un montage peut être composé, selon les cas et le nombre des vertebres à consolider, d'un nombre différent de vis et de crochets, mais il ctL en général toujours symétrique de part et d'autre de la ligne médiane. Le matériel selon l'invention est constitué de crochets laminaires (fig. 1) et de vis pédiculaires (fig.2) qui sent raccordés entre eux suivant le même système de fixation par des tiges de consolidation (fig.3). Un écrou de blocage aà plateau (fig.4) viendra appliquer fortement la tige dans son logement (fig.5) et assurer la stabilité du montage. Un dispositif transversal de renfort (fig.7) viendra, ren serrant la tige (6) entre un crochet (fig.7b) et une barrette transversale (-20), former un cadre avec l'ensemble du montage (fig.10) pour eéliminer toutte mobilité éventuelle. Ce matériel peut être réalise aussi bien en alliage de titane qu'en alliage d'inox ou tout autre materiau supportant les contraintes du rachis. et ceci pour reépondre speécifiquement aux diffeérentes exigences fonctionnelles. Le crochet laminaire selon l'invention (fig. 1) peut avoir différentes formes et tailles pour s'adapter aux différents types de vertèbres. Les variations peuvent porter sur sa branche d'attache à la vertèbre (5) ou sur son système de fixation (1,2,3,4) modifiant séparément ou simultanément la taille et la hauteur, de la languette (4), du logement (3), de la branche filetée (1), de la branche horizontale 2) et de l'écrou (fig.4), pour s'adapter aux différentes situations anatomiques et fonctionnelles. La vis pédiculaire (fig.2) peut subir également des variations de diamètre et de longueur dans sa partie distale filetée (11.12) pour respecter le diamètre du pédicule et la longueur du corps vertébral, ainsi que des variations dans son système de fixation modifiant séparément ou simultanément la taille et la hauteur, de la languette (4), . du logement (3), de la branche filetée (1), de la branche horizontale (2) et de l'écrou (fig.4), pour répondre à toutes les exigences fonctionnelles et anatomiques du montage. Citons à titre d'exemple non limritatif une disposition avantageuse consistant a augmenter la hauteur de la branche filetee ( 1) pour rattrapper le glissement à l'avant d'une vertèbre (spondylolysthésis) et la ramener au niveau du montage. La tige de consolidation (fig.3) peut être de différents dianmètres pour s'adapter aux impératifs de resistance exiges. La barrette transversale (20) peut aussi comporter plusieurs tailles, ainsi que les crochets (fig.7b) qui auront des tailles différentes pour s'adapter correctement a différents types et diametres de tiges. En référence aux dessins annexes, un crochet laminaire (fig.1) est constitué d'un système de fixation ( 1.2.3.4). et d'une branche d'attache (5) qui peut prendre différentes formes et angulations suivant l'anatomie de la vertèbre. Une vis pédiculaire (fig. est constituee d'un svstème de fixation (1,2,3,4), et d'une partie distale filetée (12) destinée à être logée dans le pédicule et le corps vertébral. Ce filetage distal. bien prononcé àa l'extémité de la vis, vient mourir dans la partie péediculaire ( 11) poulr assurer une résistance optimale à la vis et pré'eei- toute rupture eéventuelle. Le fond de filet, cylindrique à l'exctrémite distale ( 12), devient côniqlue dans la partie pédiculaire (11) pour buter contre l'os coaTical et asSurel' résistance et stabilité à la vis. Un crochet (fig. 1) ou une vis pediculaire (fig.2) comportent le même système de fixation (1,2,3,4) usine en nonobloc avec le crochet ou la vis. Ce système de fixation est constitué de quatre parties: 1- Une branche montante en forme de languette (4) qui sert à guider la tige (6) durant son introduction. Cette languette (4), de même largeur que celle de la vis ou du crochet. est plus evasee vers le haut pour offrir une plus large surface d'entrée à la tige. 6 - 2- La deuxieme composante dlu svsteme de fixation est le logement (3) de forme semi-circulaire destiné recevoir la tige de consolidation (6). Ce logement est taillé sur toute la largeur de la vis ou du crochet avec un diamètre légèrement sous-dimenrsiornnre par rapport a celui de la tige (6). Selon une disposition avantageuse, ce logement (3) est excentrique par rapport à l'axe de la vis (AA). et pnnert. en effectuant une rotation de " de la vis, de rattrapper l'alignerrment des logements (3) des différentes vis suite à une implantation incorrecte. 3- Une deuxième branche mointante filetec ( 1) sert de support a l'écrou de blocage (fig.4). 4- Enfin une branche horizontale plate (2 qui servira aux différentes manoeuvres de mise en fonction de l'implant et facilitera surtout le tassement de la greffe osseuse contre sa partie plate. Une fois les crochets (fig.1) ou les vis (fig.2) rmis en place, leur raccordement est assuré avec une tige ronde (fig.3), correctement cintrée, pour pénétrer entre la languette (4) et la branche filetee ( 1), et venir se loger dans le logement (3) prévu à cet effet. La tige (fig. 3) est munie, à chaque extrémité, d'un six pans (7 permettant. à l'aide d'une clé adaptée, de réaliser une rotation pour mieux positionner la tige t3) dans le logement Selon une disposition avantageuse, non limitative, le Iogement (3) est réalisé avec un diamètre légèrement intéreneur à celui de la tige (6), ce qui entraine une entrée de cette tige 6) en forte friction dans le logement (3). On est donc sûr d'avoir deux lignes de serrage diamiétralement opposées, plus favorables qu'une seule ligne au fond. limitant ainsi tout mouvement de rotation et de glissemient de la tige (6). Ce dispositif joue aussi sur l'élasticité de la matière en écartant légèrement la languette (4) durant i'insertion, aidant ainsi a l'absorption élastique des contraintes, et limitant 'es forces appliquees sur l'écrou (fig.4) pour emp-cher tout desserrage eventuel[ L'écrou de blocage (fig.4) possede une forine assez spécifique. Il est muni dans sa partie supérieure di:n six pans (8) pour réaliser le serrage, et présente dans sa partie mocenne un plateau (9) qui viendra s'appliquer sur la partie superieure de la tige de consolidation (fîg.6). Sa partie inférieure est formée d'un rayon de courbure périphérique (10) qui épouse la forme de la tige et s'appi:que a elle lateralement (fig.5) pour assurer un serrage efficace. -7 Une fois la tige (6 bien cintree ei positionnee dans son logement (3), l'écrou de blocage (fig.4) viendra la plaquer fortemenlt par le haut (fig.6) à l'aide de son plateau (9), et latéralement (fig.5) le rayon de courbure (10) s'appliquera contre la tige (6) pour assurer une fixation optimale empêchant tout mouvement de rotation ou de glissement de celle-ci. Le même montage est réalise svyéetriquemient, de chaque coté de la ligne médiane. On aura donc deux lightS d'implantation de vis ou de crochets avec deux tiges de consolidation fig.3) paralleles. Une fois le montage en place et bien serré, il peut être renforcé en le transformant en cadre à l'aide de la barrette (fig.7a) et des deux crochets (fig.7b). La barrette (20) est munie de deux fentes oblongues (19) à parois plates. Elle est appliquée contre les deux tiges (6) par sa face striée (14) alors que le crochet est introduit a tra:.ers la fente (19) par la face lisse opposée (13). Un crochet (fig.7b) est constitue, d'une partie superieure (16) horizontale rectangulaire plate (fig.8) munie d'une vis incorporee ( 15) à extrémité inférieure plate, d'une partie movenne ( 71 verticale droite de section carrée ou rectangulaire et dont la longueur d'un côte (le plus court en cas de section rectangulaire) est égale a celui de largeur de la fente oblongue (19), et d'une partie inférieure ( 18I horizontale à concavité supérieure destinée à s'adapter à la tige(6) le crochet (fig.7b) est introduit par la face lisse de la fente oblongue (19), il est rapproché de la tige (6) jusqu'à ce que sa partie moyenne (17) l'effleure. La partie inferieure (18 du crochet est alors sous la tige prête à l'accrocher. La vis incorporée (15) dans la parllie supérieure (16) est alors serrée, et plaque la barrette (14) contre la tige (6), rendant le système solidaire et très résistant. Notons que le diamètre de la vis incorporée (15) est supérieur à la largeur de la fente oblongue (19). ce qui l'oblige à serrer sur les deux bords plats lisses de cette fente (19) et assurer une fixation optimale. Un deuxième crochet (fig.7b) est ensuite posé du côté opposé. et la vis incorporée (15) est serrée j'so'i obtenir ufine fixation satisfaisante. Selon une disposition avantagcuse. les deux crochets (fig.7b) peuvent être poses en position de contraction ou de distraction par rapport aux deux tiges de consolidation (fig.3). La mise en place du dispositif transversal complet, avec deux barrettes (fig.7a) et quatre crochets fig.7b. permet d'aboutir a!a formation d'un cadre rigide indéfonnabie fig.O). -8- REVENDIC, A.TiONS 1- Système d'ostéosvnthése inte.--ertebrale, caractérise en ce qu'il est constitué par un logement (3) excentriue, situó dans une vis pediculaire ou un crochet laminaire, dans lequel vienda s'insérer la tige de consolidation (6): et par un cront de blocage 8.9,!0) qui en fixant la tige (6) assure un serrage mixte: - par le haut grâce à sa partie nmoenie (9), qui s applique contre la partie superieure de la tige (6). - latéralement par sa partie inferieure ( i(0 qui epouse la forme de la tige. 2- Système d'ostéos-nthèse inter-erttbrale selon!a revendication 1, caractérisé en ce que le svstèmrle de fixation (1,2.3.4) de la tige de consolidation (6) à la vis pédiculaire ou au crochet laminaire est fornné de quatre parties: - Une branche montante en languette 5 4 pour guider la tige (6) - Un logement (3) pour la tige (6) - Une deuxième branche montante fi'letée (1) destinée à recevoir l'écrou (8,9,10) - Une branche horizontale plate i 3- Systeme d'osteosvnthese,nte.rcrbrarle selon la revendication 2. caractérisé en ce que le svstelme de tixalion i 1.2.3.4 torme de quatre parties est usiné en rnonobloc a- ec 'a,.is pédiculair-e ou le crochet laminaire. 4- Système d'osteosynthèse intei% rctbraie selon les revendications 1,2 et 3. caractérise en ce que! logement (3') de la tige (6) de forme semi-circulaire est excerfltque par rapport à l'axe de la vis pédiculaire (AA'), et à grand axe horizontal. - Svsteème d'osteosvnthese intervertebraie seion ies revendications 1, et 4, caracterisc en c que le logement (3) est légèrement sous-dimensionné par rapport à la tige (6) assurant lors de la fixation. deux lignes de serrage laterales diaméetralement opposees. 6- Système d'ostéosvniithèse inter: ertébrale selon la revendication 1, caracteérisé en ce que l'écrou die blocage r8,9,1 8 est constituée de trois parties: - supérieure (8) en six pans servant a ' aise en place et au serrage - movenne (9) en plateau assurant:n serrage par le haut - inférieure (10) en ravon de courbure assurant le serrage latéral. 7- Système d'ostéosvnthese intei- erteébrale selon lune quelconque des revendications precédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif transversal de renfort composé, d'une barrette (20) à double fentes et deux faces l'une lisse. l'autre striée, et de deux crochets (15,16,17,18), assurant le serrage de la tige (6) entre la face strinée. de la barrette ( 20 et la valle inférieure du crochet (18). 8- Système d'ostosy-nthe.se intc. eriébrale selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque croche+ et constitue de trois parties: supérieure (15,16) horizontale rectangulaire dont la largeur est egale à celle de la barrette (20). Cette partie est munlie d'une vis incorporée (15) dont la partie inférieure est pluis large que la fente de la barrette. - moyenne (17) verticale à section carroe ou rectangulaire et dont la largeur d'un côté (le plus court en cas de section rectangulaire) est égale à la largeur de la fente de la ba:'rette (20) pour empêcher toute rotation. - inférieure (18) horizontale présenta ani logement destiné à recevoir la tige de consolidation (6). 9- Système d'ostéosvnthese inic-eretebrale selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le crochet (15,16,17,18) enfileé à travers la fente de la barrette e/2() accroche la tige (6) avec sa partie inférieure (18). Le serrage de ia vis Incorpore i(15) aà la partie supérieure du crochet (16) vient plaquer la barrette (20) contre la tige de consolidation (6) formant un ensemble solidaire.