Brevet FR2722679A1 — publié le 19960126

Le dispositif objet du présent brevet vise à arthrodéser deux vertèbree consécutives, en les fixant entre elles, au niveau des corps vertébraux, au moyen d'un implant expansif. Lee indications d'arthrodèse de la colonne vertébraZe sont nombreuses, soit pour remédier à des instabilit4s d'origine traumwnatique ou dégénérative, soit pour redresser une colonne uert4braZe déviée par une scoliose ou une cyphose. Le siège de choix de l'arthrodèse entre les vertébres se situe au niveau des corps vert4brauz qui représentent le centre de rotation des mouvemente o0 de la colonne vertébrale. On a propos6 de fizer les corps vert4braux entre eux au moyen de vis, fixées dans les corps vert4braux et ré4unies entre elles par des tiges, dee plaques ou des cables, mais l'abord antérieur nécessaire pour la mise en place du matériel est extrémement délabrant pour la paroi abdominaZe ou thoracique et la tenue du matériel d'osté.osynthèse à l'intériesur des corps vertébraux, dans l 'os spongieux est aléatoire. On. a propos4 ds mettre en place des implants, de forme diverses, cylindriques, coniques ou prismatiques dans Z 'espace intercorporéal, séparant deu= corps vertébrauz consécutifs et occupés, chez le sujet sain, par le disque intervertébral. Ces implants posent deuz problmes: A) le choix de la voie d'abord: - soit antérieure avec tous les dangers de la traversée des plane superficiels et des viscères thoraciques ou abdominaux; - soit post4rieure avec- le danger de 1éser le système nerveux et Za dure- mère. B) la stabilité du montage peut être réalisé: - soit par vis6aqe de l'implant dans ut orifice préalabZlement fraisé et taraudé, mais il s'agit ld de manoeuvres dangereuses à proximité du névraze en arrière et des viscères en avant, - soit en pZaçant l'implant entre les corps vertébraux préaZabZlement écartés par uo dispositif quelZconque, mais cette manoeuvre d'écartement obZige d agrandir encore Za voie d'abord. rtL nous a donc paru judicieux de proposer un implant inter-corporéaZ- vertébral à expansion, permettant de restaurer un espace inter- vertébral normal et de fixer solidement deux corps vertébraux conseécutifs. Comme cet implant se présente sous forme rétractée Zors de la mise en place, il peut etre posé par tne voie d'abord réduite, de préférence par zme voie d'abord laparoscopiie, transpéritonéale, sous péritonéaZe ou pleuroscopique. lBAD ORIGINAL L'imptplant objet du préeent brevet est composite en ceZa que sa structure comprend une coque externe rigide, pouvant etre réalisée soit en métaZ, de préférence Ze titane, ou un autre matériel biocomnpatibZe, résistant et amagnetique et des parties internes destinées, en position activée, à faire S saillie dans des orifices de la coque, prévus à cet effet et plaçés perpendicuZairement à l 'axe de la coque. Les parties internes sont des appendices rétractiles destinés d faire 6saillie dans Z'espace inter-corporéal Zorsque l'implant est définitivemmnt placé entre deux corps vertébraux. Au conti-ire lors de ta mise en place de Z'implant, ils sont rétractés l2 'intérieur de la coque ce qui permet une mise en place faciZe et atraumatique. Le dispositif objet du présente brevet présente deux parties a décrire: A) La coque réalisée en titane ou en tout autre matériZel amagnétique et résistant, a la forme préférentielle d'un cylindre creux dont Ze diametre correspond à '4paiseeur du disque intervertébral que l'on désire appareiller. Des longueurs progressives sont d prévoir suivant la taille des différentes vertbre--s cervicales, dorsales ou lonbaires et suivant la morphologie des différents individus. Des longueurs de 1 cm d 3 cm environ sont prévues de 5 mm en 5 mn. Le diamètre du culindre doit correspondre exactement à Za hauteur d'un disque intervertébral normal à t'étage à inetrumenter et peut être caZlcuZé avec précision sur les radiographies pré-opératoires. 1l faut prévoir des diametres successifs s 'étendant approximativement de 5 à d15 mm. l,'épaisseur du cylindre creux doit permettre une bonne résistance de Z'implont à la pression. Au moins quatre orifices perpendiculaires d tl'axe du cylindre sont prévu sur la coque, diaro'tralZement opposées deux par deux et située a proximités des deux extrémités du cylindre. Chacun de ces orifices de forme quadranguZaire incurvée a une longueur caZlculée de manière d représenter un tiers de la circonférence du cyZindre et un8 largeur suffisante pour admettre le passage à frottement doux de 'appendice expansible ou aiZette une fois que ce dernier sera en position déployée. Au deux extrémités du cylindre creux sont fixés: - une cone dont la base, fixée sur la base du cyZindre a la mdme circonférence que ce dernier et dont Z'extrémité émoussée est destindée à facilZiter la pénétration de 'impZant dans 1 'espace inter-vertébral, sans danger de traumatisme sur les parties molles péri-vertébralZes. 2 SAD ORIGINAL - ur. pas de vis est ménagé d Z 'autre extrémité du cylindre permettant Za fixation de l'impZant sur une tiae introductrice fiZetée, pour la mise en place et la manipulation de l'impZant. - un repère est fixé sur la tige introductrice de manière à contrôler la rotation de l 'implant. En effet, les orifices situés sur le cylindre doivent se situer, Zorsque Z 'implant est en place, en regard des plateaux vertébraux de manière d ce que, Zors de 'activation des ailettes distractrices et stabilisatrices, ces dernières viennent s'appliquer avec force contre les plateaux vertébraux adjacents et fixer Zl'implant. B) le6 parties rétractiles de Z'implant sont formées par quatre ailettes, ou appendices, disposées deux d deu-x sur Za circonférence d'un anneau de n"taZ o mémoire de foime". Il faut rappeler que les "métaux à mémoire de forme", en principe des alliages de titane et d'autres métaux, présentent la caractéristique particulière d'tre maZlléables après refroidissement. Ceci permet de leur donner une forme facilitant leur mise en place. Le matériau à mémoire de forme reprend sa géométrie initialement déterminée dès qu'il est d la température du corps humain. Les ailettes ont une forme parallépipédique, prévue pour pouvoir couZiseer librement dans lee orifices de la coque cylindrique de manière àd faire saillie d'un à quelques millimètres en position -expansée et à se retirer compZétement dans le cylindre en position rétractée. Ces ailettes sont orientées perpendicuZairement à l'axe du cylindre. Une gorge cylindrique incurvée déstinée à recevoir de manière rétentive un anneau de matériau à mémoire de forme est prévue eur la base axiale de chaque appendice. Deu= anneaux de ce mat4riau eont prévus pour chaque implant. Les ailettes sont impZantées deux par deux, de manière diamétraZement opposée sur chacun des anneaux. A Za température ordinaire du corps humain, Z'implant ee présente comme un cZulindre avec un ex-trémité conique et une extrémité fiZetée avec quatre ailZettes diamétralement opposées deux par deux et eituées esymétriquement par rapport au milZieu de l'axe du cylindre. Ces ailettee font eaiZZie de un à queZques millimètres à la surface du cylindre. D'autre dispositions de ces ailettes peuvent être envisagées pour répondre à dee déformatione particuZières de la colonne vertébrale. 3 BAD ORIGINAL Aprss refroidissement de 'impZant, soit par congélation dans un appareiZ de refroidissement, soit par simpZle emploi d'une bombe cryogénique, Z'anneau de matériau à m4moire se rétracte, permettant ds faire rentrer Zes ailettes à Z'int4rieur du cylindre creux de manière à ce que t'implant présente une surface externe lisse pour Zl'introduction dans Z 'espace inter-vertébraZ. Une fois Z 'implant introduit sous sa forme cylindrique Zisse dans Z 'espace intervertébral, Z'anneau de matériau à mémoire reprend sa forme primitive en quelques minutes, sous l'effet de la température du corps hwumain et Zes aiZettes fixées symétriquement sur son pourtour, font issue par les orifices prévus à cet effet dans le cylindre et viennent s'appliquer avec force contre le plateau vertébral correspondant. On obtient ainsi un écartement des deux vertébres adjacentes, restaurant un espace intervertébral normal et une fixation soZide de t'implant. L'implant, sous sa forme refroidie, peut 4tre mis en place par une voie d'abord minime, par laparoscopie, ou par thoracoscopie, ou par abord rétropz4ritonéat. L'implant peut présenter, outre les quatres orifices destinés à la saiZlie des appendices rétractiZes, d'autres orifices destinées d rempZir te cyZindre creux avec des greffons osseux pour obtenir une arthrodèse intervertébraZe. Le procédé de mise en pZace est le suivant: - Le disque intervertébral est abordé par la voie d'abord choisi par Z'op4rateur, de préférence sous contrôle radioZogique extemporand. - Le disque intervertébral est excisé au moyen de pinces, de curettes, d'appareils rotatifs, d'aspirateurs, Z'espace ainsi créé est nettoyé de tous fragments libres qui pourraient faire issue dans e canalZ vertébral Iors de Zl'introduction de l'implant. - la hauteur de Z'espace intervertébral est mesurée au moyen de gabarits de diaintres successifs. - Au cours de ces manoeuvres, les plateaux vertébraux ne doivent pae Otre lsées car iZs représentent la partie résistante du corps vertébraZ sur laquelle viendront s'appuyer les appendices expansibles. - Le diamètre de l'implant est choisi semblable au diametre du plus gros gabarit pouvant être introduit à frottement doux. - La Zongueur ds l'impltant a été calculé en fonction de la taiZZle du corpe vertébral sur les clichés pré-opératoires. - L'implant choisi, préalablement refroidi, est introduit. Sa position est contrôlée radiologiquement. àAD ORIGiNAL - g'anneau de matériau à mémoire reprend sa forme primitive, sous Z'effet de Za chaleur du corps humain et Zes aiZettes r4tractiZes font eaiZllie a la surface de Z'impZant. - L 'importance de la distraction peut stre choisie en faisant uarier ta taillZZe des aiZettes et lee caractérietiques mécaniques de Z'anneau de matériau à mémoire. - Si Z 'op4rateur souhaite réaliser une arthrodèse compZlémentaire, iZ convient de rempZir, par Zes orifices prévus à cet effet, Ze cytindre creux d l'aide de greffons d'os epongieux prélevés sur la crète iZiaque du patient. - Suiuant le pZan pré-opératoire u. ou plusieurs impZante peuvent étre mie en place. BAD ORIGiNAL REVENDúCATTONS 1) ImpZant destiné à étre placé entre Zes corps vertébraux de deux vertébres adjacentes et caractéris6 par une structure composite comnportant une coque rigide externe perforée d'orifices et des appendices rétractiles internes destinés à faire saillZZie dans Z'espace intervertébral lorequ'ils sont ezpansé6. 2) Dispositif selon Za revendication 1, caractérisé en ce que tee appendices rétractiZes sont disposés sur un anneau de matériau à mémoire, ayant la propriété de devenir ductiZle Zorsqu'iZ est refroidi, permettant de rentrer Zes appendices à Z 'intérieur du cylindre en poeition d'introwduction et de reprendre sa forme et ses qualités mécaniquee Zorsqu'il est d la température du corps uhwain, provoquant ainsi la saillZZie des appendices dans Z 'espace intervertébraZ. 3) Dispositif selon Zes revendications 1 et 2 combinant une coque externe rigide, de quelques forme et matériau qu'eZZe soit et une ou des parties internes exzpansibles sous Z'action d'un matériau à mémoire de forme. 4) Dispositifs suivant les revendications 1, 2 et 3 permettant de mettre en place chirurgicaZement Z'implant, teZs que gabarits, tubes introducteurs, tiges d'introduction et d'orientation de Z 'implant. BAD ORmGièL