Brevet FR2715057A1 — publié le 19950721

DISPOSITIF DE STABILISATION RACHIDIEN La présente invention se rapporte à un dispositif de stabilisation de la colonne vertébrale. - Depuis Harrington en 1965, il est connu de traiter les déformations de la colonne vertébrale par des plaques ou barres métalliques percées et fixées le long du segment affecté du rachis au moyen de vis ou d'agrafes. Deux problèmes se posent 1. L'utilisation de ces plaques ou barres métalliques entraine une sollicitation importante au niveau des vertèbres immédiates sus et sous-jacentes non endommagées, ce qui provoque à moyen terme leur instabilité, étant donné que toute articulation le long du segment affecté du rachis est bloquée. 2. Pour réaliser l'ostéosynthèse, le problème principal est celui du siège de l'implantation des vis ; le pédicule constitue une zone peu connue et délicate du rachis pour les chirurgiens orthopédistes. Pour implanter correctement une vis dans un pédicule, il faut être absolument certain du point d'entrée et de la direction du forage. Le positionnement de l'implant dans la vertèbre doit se faire selon l'axe anatomique du pédicule avec une inclinaison variable d'une vertèbre à l'autre de l'ordre de 15 par rapport au plan sagital médian, tout en assurant l'alignement des vis pour la fixation de la plaque. En effet, une des conditions indispensables pour diminuer les contraintes en torsion sur chaque vis et rendre le verrouillage effectif est que la plaque, bien que déjà cintrée doit être parfaitement tangente au niveau de chaque pédicule. - II est également connu d'utiliser un système de stabilisation souple (brevets nO 8901445 et 9101288) permettant de compenser l'instabilité en autorisant un débattement des vertèbres suffisant pour ne pas gêner le patient dans ses mouvements de flexion ou de torsion du tronc. Mais cette méthode, bien que résolvant les problèmes ci-dessus mentionnés, ne peut être utilisée pour les cas graves où l'arthrodèse est nécessaire. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients, et pour ce faire, elle a pour objet un dispositif de stabilisation permettant - la combinaison des systèmes souple et rigide, - la substitution d'un système rigide à un système souple déjà mis en place en première intention, et vice versa, sans qu'il y ait à explanter l'implant, - la mise en place d'un système souple dans le prolongement d'un montage d'arthrodèse. Ce dispositif global de stabilisation du rachis destiné à être mis en place entre au moins deux vertèbres consécutives, comprend des implants pédiculaires implantables chacun dans une vertèbre respective, chaque implant pouvant être associé à différents types d'entretoises interchangeables, aptes à recevoir un ou plusieurs éléments indépendants rigide(s) ou souple(s) à titre précaire ou définitif, les éléments souples pouvant être des liens, les éléments rigides pouvant être des barres ou des plaques. Pour permettre une interchangeabilité des éléments souples ou rigides au niveau de chaque vertèbre, chaque élément est de préférence distinct d'une vertèbre à l'autre. Chaque implant est formé d'une tige intra-osseuse suivie d'un axe sur lequel se fera l'assemblage avec un type d'entretoise. Cet axe est de préférence fileté en son extrémité supérieure et lisse à sa base. I- - Selon un premier mode préférentiel de l'invention, I'entretoise est percée de part en part et constituée d'une sphère ou d'un segment de sphère seul(e), ou prolongé(e) d'un segment cylindrique, la sphère étant destinée à recevoir une plaque rigide, le segment cylindrique étant destiné à recevoir un lien souple. Ainsi, le chirurgien dispose d'un système de stabilisation souple qui pourra être mis en place au moins à l'une des deux extrémités d'un montage d'arthrodèse, évitant ainsi d'endommager les autres vertèbres. 1) Selon une première caractéristique de l'invention, cette entretoise reçoit un premier type de plaque la plaque comporte au moins en chacune de ses extrémités une concavité parfaitement congruante à la convexité du segment de sphère ou de la sphère et suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face dans une concavité oblongue suivant l'axe longitudinal de la plaque. Avec ce type de plaque, 'implant reçoit également une deuxième sphère ou segment de sphère présentant de préférence une même convexité sphérique que celle de la première sphère ou segment de sphère. Cet assemblage permet un débattement omnidirectionnel de la plaque par rapport à l'implant lors de sa mise en place tout en conservant par la suite une fixation rigide. Ainsi le chirurgien pourra placer l'implant dans la position désirée, puis fixer aisément la plaque rigide, chaque plaque étant bien entendu fixée par au moins deux implants consécutifs. 2) Selon une deuxième caractéristique de invention, cette entretoise reçoit un deuxième type de plaque . la plaque comporte au moins à chacune de ses extrémités une concavité parfaitement congruante à la convexité de la sphère ou du segment de sphère, et suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face. L'implant reçoit avec ce type de plaque une rondelle comportant une concavité congruante à la convexité d'une deuxième sphère ou segment de sphère et suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face, une deuxième sphère ou segment de sphère percée de part en part, et congruante à la concavité de la rondelle, II va de soi que la plaque et la rondelle comportant une concavité identique peuvent être inversées. Cet assemblage permet un débattement omnidirectionnel de l'ordre de 150 de la plaque par rapport à l'implant lors de sa mise en place. En fonction de la position désirée de l'implant, la rondelle glissera aux extrémités du perçage de la plaque jusqu'à ce qu'elle puisse se stabiliser. 3) Selon une troisième caractéristique de l'invention, L'implant est associé à une ou deux ou même plusieurs plaques de même type que celles décrites précédemment. Dans le cas d'une association avec deux plaques, I'entretoise est uniquement constituée de la sphère ou du segment de sphère Avec le premier type de plaque, il suffira d'insérer entre la première plaque et la deuxième sphère ou segment de sphère, une deuxième plaque et une troisième sphère ou segment de sphère, la concavité sphérique de la plaque recevant la convexité sphérique de la troisième sphère ou du segment de sphère. - Avec le deuxième type de plaque, il suffira d'insérer entre la rondelle et la deuxième sphère ou segment de sphère une troisième sphère ou segment de sphère, et une deuxième plaque et rondelle. Le débattement latéral de l'implant se fera alors par rapport à chacune des plaques lors de leur mise en place. Ainsi plusieurs plaques peuvent être mises en place, bloquant ainsi l'articulation le long du segment affecté. Un système d'arthrodèse, de préférence distinct au niveau de chaque articulation, permet la substitution d'un système rigide à un système souple déjà mis en place en première intention, et vice-versa, au niveau de chaque articulation. II conviendra également de réaliser une entretoise constituée uniquement du segment cylindrique destiné à recevoir un lien souple. ou d'un segment cylindrique comprenant en son milieu un épaulement radial délimitant ainsi deux zones de retenue pour deux liens souples. II va de soi que cette entretoise peut avoir toute autre forme et recevoir au moins un lien souple. On dispose ainsi d'un système soit souple, soit rigide, soit partiellement souple, et partiellement rigide, que ce soit en première intention, ou en reprise, sans qu'il y ait à explanter l'implant. II suffira juste de démonter le dispositif au niveau d'une articulation et de réaliser un nouveau montage. II- Selon un deuxième mode préférentiel de l'invention, I'entretoise est constituée d'un segment cylindrique destiné à recevoir un lien souple, percé de part en part et comportant en l'une de ses extrémités un fraisage cylindrique perpendiculaire à son axe. Sur ce fraisage, repose la douille cylindrique d'un étau destiné à retenir en ses mâchoires une barre rigide. Avantageusement, la douille comporte un transpercement central composé de deux triangles communiquant par leur sommet, et destiné à être inséré sur l'axe de l'implant. Ainsi, I'étau dispose d'une liberté de débattement latéral. II s'en suit que la barre insérée dans l'étau pourra s'orienter en fonction de la position de l'implant. Selon une variante de ce deuxième mode préférentiel cette barre de préférence de section ronde, peut également être coudée à 90" à chacune de ses extrémités, ces coudes pouvant servir de supports à un lien souple. Dans ce cas l'entretoise décrite ne recevra plus de lien souple. Plusieurs modes de réalisation du dispositif global conforme à l'invention vont être maintenant décrits plus en détail, mais uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 illustre la conception générale d'un stabilisateur intervertébral souple mis en place en premiére intention, - la figure 2 est une vue de face de ce stabilisateur intervertébral à la suite d'une reprise avec des plaques rigides, représenté dans un exemple de configuration d'implantation, selon le premier mode de réalisation, et la première caractéristique de l'invention, - la figure 3 représente une vue de face en coupe du stabilisateur intervertébral de la figure 2, - la figure 3a est une vue latérale de la plaque dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à celui de l'implant. - la figure 3b est une vue latérale de la plaque avec un débattement par rapport à l'implant - la figure 3c est une vue en coupe de dessus de la plaque, - la figure 3d est une vue latérale en coupe de la plaque, - la figure 4 est une vue de face en coupe des articulations 2-3-4 selon la deuxième caractéristique de l'invention, - la figure 4a est une vue latérale de la plaque dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à celui de l'implant, - la figure 4b est une vue latérale de la plaque avec un débattement par rapport à l'implant, - la figure 4 c est une vue en coupe de dessus de la plaque, - la figure 4 d est une vue latérale en coupe de la plaque, - la figure 4c illustre une vue en coupe de la rondelle, - la figure 5 est une vue de face en coupe de l'articulation 1-2 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention. - la figure 5a est une vue latérale des implants de la figure 2, - les figures 5b et 5c représentent les figures 5a et 5b selon une variante de l'invention, - la figure 5d est une vue de face de l'implant de la figure 5a avec un débattement par rapport à la plaque. - la figure 6 illustre une vue latérale d'une entretoise solidaire de la tige intraosseuse. La figure 1 indique un stabilisateur intervertébral composé de plusieurs liens souples montés en chaine, à l'aide d'implants métalliques, au dos des vertèbres constituant le tronçon du rachis traité. Comme l'indique la figure 2, les articulations 2-3-4 souples du stabilisateur intervertébral ont été remplacées par des plaques rigides sans qu'il y ait à explanter l'implant. Le stabilisateur représenté sur les figures 3, 4, 5, 5b est réalisé à l'aide d'implants, chacun pouvant être associé à - une entretoise destinée à supporter un ou deux liens souples - ou une entretoise destinée à supporter une ou deux plaques ou barres rigides - ou encore une entretoise destinée à supporter un lien souple et une plaque ou barre rigide. Le premier type d'entretoise est percé de part en part et constitué d'un segment de sphère seul (1) ou prolongé (1') d'un segment cylindrique (2), la sphère étant destinée à recevoir l'extrémité (3 ou 4) d'une plaque rigide, le segment cylindrique étant destiné à recevoir un lien souple (5). Les implants 2 et 4 de la figure 3 décrivent chacun une entretoise constituée d'un segment de sphère (1') prolongé du segment cylindrique. Cette entretoise reçoit une plaque (Fig. 3 à 3d) comportant en chacune de ses extrémités une concavité (6) parfaitement congruante à la convexité du segment de sphère (1'). Cette concavité est suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face dans une concavité oblongue (7) suivant l'axe longitudinal de la plaque L'implant reçoit avec ce type de plaque un deuxième segment de sphère (8 ou 9) présentant une même convexité sphérique que celle de la première sphère ou segment de sphère. Les implants 2 et 4 de la figure 4 décrivent chacun une entretoise constituée d'un segment de sphère (1') prolongé du segment cylindrique Cette entretoise reçoit une plaque (Fig. 4 à 4d) comportant à chacune de ses extrémités, une concavité (10) parfaitement congruante à la convexité du segment de sphère (1'). Cette concavité est suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face (11). L'implant reçoit avec ce type de plaque une rondelle (12) comportant une concavité (13) congruante à la convexité d'un deuxième segment de sphère (14 ou 15) et suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face (16), . un deuxième segment de sphère (14 ou 15) percé de part en part, et dont la convexité est congruante à la concavité (11) de la rondelle (12) L'entretoise uniquement constituée d'un segment de sphère (1) peut recevoir une ou deux plaques - Avec le premier type de plaque, il suffira d'insérer entre l'extrémité (17) de la première plaque et le deuxième segment de sphère (8) I'extrémité (19) d'une deuxième plaque, un troisième segment de sphère (18), la concavité sphérique (6) de la plaque recevant la convexité sphérique du troisième segment de sphère (18). - Avec le deuxième type de plaque, il suffira d'insérer entre la rondelle (12) et le deuxième segment de sphère (14), un troisième segment de sphère (20), I'extrémité (21) d'une deuxième plaque et une rondelle (22). L'entretoise constituée uniquement du segment cylindrique destiné à recevoir un lien souple ou d'un segment cylindrique comprenant en son milieu un épaulement radial délimitant ainsi deux zones de retenue pour deux liens souples est conforme à la tête extra-osseuse des implants décrits dans les brevets nO 89 01 445 et 91 01 288 (voir fig. 1-2). Le deuxième type d'entretoise est constituée d'un segment cylindrique (23) destiné à recevoir un lien souple et comportant en l'une de ses extrémités un fraisage cylindrique perpendiculaire à son axe (X). Sur ce fraisage, repose la douille cylindrique (25) d'un étau (26) destiné à retenir en ses mâchoires (27) une barre rigide (28). La douille comporte un transpercement central composé de deux triangles (29) communiquant par leur sommet (30), et destiné à être inséré sur l'axe (X) de l'implant. La barre destinée à être insérée dans l'étau est de section ronde (31), et coudée à 90" (32) à chacune de ses extrémités, ces coudes servant de supports à un lien souple (33). L'axe comporte un filetage en son extrémité supérieure (34) et est lisse à sa base (35). Chaque entretoise comporte en son percage, un taraudage interne en son extrémité supérieure (36) destiné à recevoir une partie du filetage de l'axe. Cet axe fileté uniquement en son extrémité supérieure permet d'une part au chirurgien de gagner du temps lors du vissage de l'entretoise sur l'implant, et d'autre part d'éviter le dévissage de la tige intra-osseuse lors du dévissage de l'entretoise quand il s'agira de démonter le montage mis en place au niveau d'une quelconque articulation. L'axe décrit n'est qu'une forme privilégiée. II va de soi qu'il peut être fileté complètement, comporter un évasement en sa base... L'axe peut également ne pas être solidaire de la tige intra-osseuse, et dans ce cas être précédé d'un filetage qui sera destiné à être vissé à l'implant, ce dernier comportant un taraudage interne. Le perçage de l'entretoise sera dans ce cas bien entendu adapté à la forme de l'axe. II est également possible que l'entretoise soit solidaire de la tige intra-osseuse comme le montre par exemple la figure 6, et comporte un taraudage interne destiné à recevoir un axe, sur lequel se fera l'assemblage avec les autres éléments du dispositif. L'axe peut comporter en son extrémité supérieure le deuxième segment de sphère décrit dans le premier type d'entretoise. Le verrouillage de l'entretoise sur l'implant est effectué grâce au filetage décrit précédemment ou grâce à un écrou de verrouillage. REVENDICATIONS 1) Dispositif global de stabilisation du rachis, à mettre en place entre au moins deux vertèbres consécutives, caractérisé en ce qu'il comprend des implants pédiculaires du type comportant un axe extra-osseux, implantables chacun dans une vertèbre respective, chaque implant pouvant être associé par son axe à différents types d'entretoises interchangeables aptes à recevoir un ou plusieurs éléments indépendants rigide(s) ou souple(s) à titre précaire ou définitif. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments souples sont des liens et les éléments rigides sont des plaques ou des barres. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé - en ce que l'implant est associé par son axe à un type privilégié d'entretoise percé(e) de part en part, constituée d'une sphère ou d'un segment de sphère seul(e) ou prolongé(e) d'un segment cylindrique, la sphère ou le segment de sphère étant destiné(e) à recevoir au moins une plaque rigide, le segment cylindrique étant destiné à recevoir un lien souple, 4) Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé - en ce que la plaque comporte au moins à chacune de ses extrémités, une concavité sphérique, suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face dans une concavité oblongue suivant l'axe longitudinal de la plaque, la concavité sphérique étant parfaitement congruante à la convexité de la sphère ou du segment de sphère., - en ce que l'implant est associé par son axe à une deuxième sphère ou segment de sphère présentant une même convexité sphérique que celle de la première sphère ou segment de sphère. 5) Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé - en ce que la plaque comporte au moins à chacune de ses extrémités, une concavité congruante à la convexité de la sphère ou segment de sphère, suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face. - en ce que l'implant est associé par son axe a à une rondelle comportant une concavité congruante à la convexité d'une deuxième sphère ou segment de sphère, suivie d'un perçage débouchant sur l'autre face, une deuxième sphère ou segment de sphère, percé(e) de part en part, congruant(e) à la concavité de la rondelle. 6) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé - en ce que l'implant est associé par son axe à un deuxième type privilégié d'entretoise constituée d'un segment cylindrique destiné à recevoir un lien souple, percé de part en part et comportant en l'une de ses extrémités un fraisage cylindrique perpendiculaire à son axe sur lequel repose la douille cylindrique d'un étau destiné à retenir en ses mâchoires une barre rigide, - en ce que la douille comporte un transpercement central composé de deux triangles communiquant par leur sommet, et destiné à être inséré sur l'axe de l'implant. 7) Dispositif selon la revendication 2 ou 6, caractérisé en ce que la barre insérée dans l'étau est de section ronde et coudée à 90 à chacune de ses extrémités, ces coudes servant de supports à un lien souple. 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entretoise est solidaire de la tige intra-osseuse et comporte un taraudage interne destiné à recevoir un axe sur lequel se fera l'assemblage avec les autres éléments du dispositif. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'axe comporte en son extrémité supérieure le deuxième segment de sphère.