Brevet FR2728454A1 — publié le 19960628

DISPOSITIF DE LIAISON INTERVERTEBRALE IMPLANTABLE ET ANCILLAIRE DE DISTRACTION POUR L'IMPLANTATION D'UN TEL DISPOSITIF L'invention concerne un dispositif de liaison intervertébrale implantable à flexibilité réglable. un tel dispositif est destiné au réglage et au maintien positionnel des vertèbres pour corriger les défauts pathologiques de la colonne vertébrale, notamment en cas d'hernies discales, de fractures vertébrales, de spondylolisthesis, de cyphoses, de lordoses, de scoliose, d'instabilité vertébrale, etc.... L'invention concerne également un ancillaire de distraction pour l'implantation d'un dispositif de liaison intervertébrale implantable. On connaît déjà du document FR-A- 2 697 428 un dispositif souple implantable destiné au maintien positionnel des vertèbres. Ce dispositif comprend des vis pédiculaires, des éléments de liaison souples, qui sont constitués essentiellement par une tige associée à une bague épaulée coulissant dans une cage où elle détermine deux chambres équipées de rondelles élastiques de type Belleville. Le document FR-A- 2 697 993 concerne également un dispositif de liaison intervertébrale comportant une vis de fixation, une plaque de liaison pour la solidarisation des vertèbres et des rondelles hémisphériques destinées au réglage de la position angulaire de la plaque et à l'adaptation des distances intervertébrales, un écrou destiné au blocage de l'ensemble et au moins un élément amortisseur. Dans ces deux documents, la flexibilité des éléments de liaison est assurée par des rondelles Belleville de traction-compression. Le document FR-A- 2 692 952, FR-A- 2 701 650 et FR-A2 701 651 concernent des amortisseurs double pour la stabilisation intervertébrale dans lesquels la flexibilité est assurée par un corps élastique. Un premier objet de l'invention est de proposer un dispositif de liaison intervertébrale implantable, destiné au réglage et au maintien positionnel des vertèbres pour corriger les défauts pathologiques de la colonne vertébrale, dans lequel le caractère semiflexible de l'élément de liaison permet d'amortir les chocs entre les vertèbres et de soulager les contraintes s'exerçant sur les éléments de fixation du dispositif. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif dans lequel le caractère semi-flexible est apporté par des mécanismes assurant la sollicitation correcte des ressorts lors des divers mouvements en flexion, extension, inflexion, rotation, traction et compression. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif qui présente une bonne résistance aux sollicitations de la fatigue. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif dont le caractère semi-flexible est susceptible d'être transformé en caractère rigide, ce qui permet de se passer d'éléments rigides. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif ayant un encombrement réduit, et notamment pratiquement identique à celui de systèmes rigides existants. Un tel objet peut également rendre possible la réalisation d'une tige semi-flexible pour des montages longs (ou courts). Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif dans lequel la sollicitation mécanique soit correcte, les forces de frottement presque nulles, qui présentent une résistance à la fatigue elevée. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif avec lequel il est possible de régler la flexibilité, notamment au moment de l'intervention chirurgicale. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel dispositif dans lequel la forme et l'encombrement sont identiques, que l'élément de liaison soit semiflexible ou rigide. Enfin, un autre objet de la présente invention est de proposer un ancillaire de distraction pour l'implantation d'un dispositif de liaison intervertébral implantable permettant le réglage de l'écartement vertébral qui soit simple à utiliser. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de liaison intervertébral implantable, destiné au réglage et au maintien positionnel des vertèbres pour corriger des défauts pathologiques de la colonne vertébrale, comportant des vis pédiculaires implantées dans des vertèbres et un élément de liaison reliant les vis pédiculaires entre elles, caractérisé en ce qu'il comprend une partie mâle s'engageant dans une partie femelle, lesdites parties mâle ou femelle comportant au moins une partie flexible de manière à former un élément de liaison semi-flexible, des moyens de réglage de la flexibilité et de l'amplitude du mouvement en flexion, extension, inflexion, traction, compression et rotation de l'élément de liaison et des moyens de blocage longitudinal et de flexibilité en traction-compression de l'élément de liaison. L'invention concerne également un ancillaire de distraction pour l'implantation d'un dispositif permettant le réglage de l'écartement vertébral, caractérisé en ce qu'il comprend deux bras pourvus à leurs extrémités d'un mors comportant une double empreinte, la première empreinte étant destinée à venir en coopération réciproque avec un écrou dudit dispositif et la deuxième empreinte étant destinée à venir en coopération réciproque avec une clé, l'écartement vertébral étant maintenu par une crémaillère. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1A est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à la présente invention, implanté à cheval sur deux vertèbres - la figure 1B est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif conforme à la présente invention - la figure 2 est une vue en perspective d'un élément de liaison d'un dispositif conforme à la présente invention - la figure 3A est une vue en perspective représentant les éléments constitutifs de l'élément de liaison du dispositif conforme à la présente invention - la figure 3B est une vue en perspective de la partie mâle de l'élément de liaison du dispositif conforme à la présente invention - les figures 4A et 4B représentent respectivement un deuxième mode de réalisation de la partie mâle de l'élément de liaison du dispositif conforme à la présente invention et une vue partielle en coupe de ladite partie mâle - la figure 4C est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation de la partie mâle d'un élément de liaison du dispositif conforme à la présente invention - la figure 5 est une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation de la partie mâle d'un élément de liaison à un dispositif conforme à la présente invention - la figure 6A est une vue en perspective d'un cinquième mode de réalisation d'un élément de liaison d'un dispositif conforme à la présente invention - la figure 6B est une vue en perspective d'un sixième mode de réalisation de la partie femelle d'un élément de liaison d'un dispositif conforme à la présente invention - la figure 7 est une vue de côté d'un ancillaire de distraction conforme à la présente invention, celui-ci étant représenté avec le dispositif de liaison intervertébral implantable auquel il est destiné. Un dispositif de liaison intervertébral implantable selon l'invention comporte des vis pédiculaires 2, implantées dans des vertèbres la, lb séparées par un disque intervertébral lc, un élément de liaison 4 reliant les vis pédiculaires entre elles, l'ensemble étant solidarisé par des écrous 5. A la place des vis pédiculaires 2, le dispositif selon l'invention peut comprendre des crochets 3 pédiculaires ou lamaires. Chacune des vis pédiculaires 2 comprend un filetage osseux 6 présentant - ou non - une saignée autotarondante 7, une tête 8 à six pans et un filetage mécanique 9 présentant à son extrémité libre une empreinte 10 creuse destinée à recevoir un tournevis assurant le maintien de la vis pédiculaire 2 (ou du crochet 3), pendant le serrage de l'écrou 5. Une telle empreinte 10 creuse rend ainsi possible l'absence de la tête 8 à six pans, l'empreinte 10 pouvant être utilisée pour la pose des vis pédiculaires 2. Selon l'invention, le dispositif comprend une partie mâle 12 s'engageant dans une partie femelle 11, lesdites parties mâle 12 ou femelle 1l comportant au moins une partie flexible 28 de manière à former un élément de liaison 4 semi-flexible, des moyens 17, 18, 19, 20 de réglage de la flexibilité de l'amplitude du mouvement en flexion, extension, flexion, traction, compression et rotation de l'élément de liaison 4 et des moyens 21, 22, 23, 24, 25 de blocage longitudinal et de flexibilité en traction-compression de l'élément de liaison 4. On comprend de ce qui précède que le caractère flexible et le réglage de flexibilité du dispositif de liaison intervertébral selon la présente invention sont essentiellement assurés par, d'une part la partie flexible 28 pouvant se présenter sous différentes formes comme nous le verrons ci-dessous, d'autre part les moyens 17, 18, 19, 20 de réglage de la flexibilité et de l'amplitude du mouvement, et enfin les moyens 21, 22, 23, 24 et 25 assurant le blocage longitudinal et la flexibilité en traction - compression de l'élément de liaison 4. Selon l'invention, l'élément de liaison 4 comprend deux parties, une partie femelle 11 et une partie mâle 12 destinées à venir s'emboîter l'une dans l'autre pour former une pièce d'un seul tenant offrant, pour le même type de géométrie que celui d'une plaque rigide standard, des possibilités de flexion, extension, inflexion, traction, compression et rotation. Selon l'invention, l'élément de liaison 4 comprend à chacune de ses extrémités un orifice oblong 13 permettant le passage du filetage mécanique 9 des vis 2 ou crochets 3 pédiculaires, chaque orifice 13 présentant des logettes 14 hémisphériques creuses destinées à recevoir les dômes 15 et 16, respectivement des vis pédiculaires 2 et des écrous 5 solidarisant l'élément de liaison 4 aux vis pédiculaires 2. Une telle configuration permet un débattement angulaire 3D de l'élément 4 par rapport aux vis 2 ou crochets 3 pédiculaires. Le pas de ces logettes 14 hémisphériques est déterminé de façon à assurer une surface portante hémisphérique suffisante. Selon l'invention, les moyens 21, 22, 23, 24, 25 de blocage longitudinal et de flexibilité en traction compression de l'élément de liaison 4 comprennent une pièce comportant un emplacement 22 dans lequel est logée une lamelle 23, l'ensemble 21, 22, 23 étant inséré dans un évidement 24 du corps 12b de la partie mâle 12 à travers un passage 25 de la partie femelle 11. Les moyens 17, 18, 19, 20 comprennent une vis 18 vissée dans un taraudage 20 chanfreiné du corps 12b de la partie mâle 12, vis 18 dont la tête 19 joue un rôle de butée. Selon l'invention, les moyens 17, 18, 19, 20 sont prévus sur toutes les faces des parties mâle 12 et femelle 11 de l'élément de liaison 4. Le réglage de la flexibilité de l'amplitude de mouvement de l'élément de liaison 4 est obtenu par le degré de vissage ou de dévissage de la vis 18 à travers un orifice 17 de la partie femelle 11. Ainsi, une amplitude de mouvement initial ayant été- réglée pour chaque mouvement, préalablement à l'implantation du dispositif conforme à la présente invention, il reste tout de même la possibilité au chirurgien de modifier lors de l'intervention l'amplitude de chaque mouvement simplement en vissant ou dévissant la vis 18 à travers l'orifice 17. Au cours de l'opération chirurgicale, il est possible également de transformer l'élément de liaison 4 semiflexible en élément de liaison rigide. En effet, le vissage ou le dévissage de la vis 18 fait monter ou descendre la tête 19 formant butée limitant voir bloquant ainsi entièrement les mouvements en flexion, extension, inflexion, traction, compression et rotation de l'élément de liaison 4. La partie flexible 28 peut se présenter sous différents modes de réalisation illustrés par les figures 3A à 6B. Dans un premier mode de réalisation (figures 3A et 3B), la partie flexible 28 est constituée d'au moins une lame 31 placée dans au moins une encoche 30 du corps 12b de la partie mâle 12. Cette lame 31 peut être fendue - ou non - comme d'ailleurs la lamelle 23. Après le positionnement de la lame 31 dans les encoches 30 prévues à cet effet sur le corps 12b de la partie mâle 12 et le vissage de la vis 18 dans le taraudage 20 du corps 12b de la partie mâle 12, cette dernière est insérée dans la partie femelle 11 et vient à niveau avec cette dernière grâce aux épaulements 26 présents sur la tête 12a de la partie mâle 12. Ensuite, l'ensemble 21, 22, 23 est inséré dans l'évidement 24 du corps 12b de la partie mâle 12, à travers le passage 25 de la partie femelle 11. La pièce 21 est ensuite condamnée par rapport à la partie femelle 11 par soudure ou sertissage. Bien évidemment, la pièce 21, l'évidement 24 et le passage 25 peuvent avoir d'autres formes comme par exemple circulaires. Egalement, la ou les lames 31 de la partie flexible 28 peuvent avoir des grandes largeurs, être de section rectangulaire ou circulaire et peuvent être fendues ou non. Dans tous les cas, après le montage de l'élément de liaison 4, la ou les lames 31 sont interposées entre la partie mâle 12 et la paroi intérieure 34 de la partie femelle 11 et se déforment, dans le domaine élastique, lors des mouvements relatifs de la partie mâle 12 par rapport à la partie femelle 11 assurant ainsi la flexibilité de l'élément de liaison 4. Dans un mode de réalisation préférée, l'élément de liaison 4 est entièrement métallique. Sur toutes les pièces qui sont destinées à être en contact les unes avec les autres, il est possible de prévoir des revêtements ou traitements surfaciques destinés à réduire les coefficients de friction. En référence aux figures 4A, 4B, 4C, la partie flexible 28 peut également être constituée d'une partie usinée 32 du corps 12b de la partie mâle 12. La partie usinée 32 peut présenter des concavités sur ses faces latérales et des fentes à ses sommets (variante représentée à la figure 4A). En flexion, extension, inflexion et rotation, ces concavités et sommets fendus sont sollicités et les espaces c, d, e et f sont respectivement comprimés. En traction - compression, c'est l'ensemble 21, 23 de blocage qui agit. La figure 5 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel la ou les lames 31 sont remplacées par une pièce rapportée sous la forme d'une bague 33 percée d'un orifice d'un diamètre identique à celui du taraudage 20. La forme de cette bague 33 qui peut être fendue - ou non -, présente des concavités sur les faces latérales et des arrondis à ses sommets. En flexion, extension, inflexion et rotation, ces concavités et sommets arrondis sont sollicités. En traction - compression, c'est toujours l'ensemble 21, 23 qui agit. La partie usinée 32 du corps 12b de la partie mâle 12 peut également se présenter sous une forme d'accordéon (figure 4C). En flexion, extension, inflexion, rotation, traction et compression, l'accordéon 32 est actif. Dans ce cas alors, puisque l'accordéon 32 agit également en traction - compression, l'ensemble 21, 23 peut se présenter simplement sous la forme d'une tige formant axe. Pour reproduire le même effet de ressort que la ou les lames 31 mentionnées ci-dessus, la paroi interne 34 de la partie femelle 11 de l'élément de liaison 4 peut être usinée en plaques 35 ou plaquettes 36. Dans ce cas, au niveau de ces plaques ou plaquettes sont prévus des passages pour le taraudage 20 permettant le vissage de la vis 18. Ces plaques 3-5 ou plaquettes 36 peuvent également être rapportées. De manière à réduire la surface de frottement entre lapartie mâle 12 et les plaques 35 ou plaquettes 36, le corps 12b de la partie mâle 12. présente une épaisseur décroissante depuis l'extrémité contigüe à la tête 12a de la partie mâle 12 jusqu'à l'extrémité libre du corps 12b. Ainsi, lors des mouvements de flexion, extension, flexion, inflexion et rotation de l'élément de liaison 4, les plaques 35 ou plaquettes 36 sont toujours sollicitées à leurs extrémités, en flexion, comme des poutres encastrées. L'invention concerne également un ancillaire de distraction pour l'implantation d'un dispositif de liaison intervertébrale implantable qui facilite le réglage de l'écartement vertébral. Cet ancillaire 40 comprend deux bras 41a, 41b pourvus à leurs extrémités d'un mors 42 comportant une double empreinte 43, la première empreinte 5a étant destinée à venir en cooperation réciproque avec l'écrou 5 et la deuxième empreinte 44a étant destinée à venir en coopération réciproque avec une clé 44, l'écartement vertébral étant maintenu par une crémaillère 46. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la clé 44 comporte un manche encliquetable. La technique d'utilisation d'un tel ancillaire est la suivante. Avant de serrer les écrous 5 solidarisant l'élément de liaison 4 aux vis pédiculaires 2, le chirurgien monte l'ancillaire de distraction 40 sur les écrous 5 et régle l'écartement vertébral qui sera maintenu grâce à la crémaillère 46. L'ancillaire 40 restant en action, le chirurgien le rabat sur le côté, grâce au pivot 45, libérant ainsi le champ opératoire. Ensuite, le chirurgien insère la clé 44 dans l'empreinte 44a de l'ancillaire 40 et la tourne pour serrer les écrous 5 pendant qu'un tournevis, passant dans le canal central de la clé 44, empêche la rotation de la vis pédiculaire 2. Le chirurgien répète la même opération pour l'autre écrou 5. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison intervertébrale implantable, destiné au réglage et au maintien positionnel des vertèbres pour corriger des défauts pathologiques de la colonne vertébrale, comportant des vis pédiculaires (2) implantées dans des vertèbres (la, lb) et un élément de liaison (4) reliant les vis pédiculaires (2) entre elles, caractérisé en. ce qu'il comprend une partie mâle (12) s'engageant dans une partie femelle (11), lesdites parties mâle (12) ou femelle (11) comportant au moins une partie flexible (28) de manière à former un élément de liaison (4) semi-flexible, des moyens (17, 18, 19, 20) de réglage de la flexibilité et de l'amplitude du mouvement en flexion, extension, inflexion, traction, compression et rotation de l'élément de liaison (4) et des moyens (21, 22, 23, 24, 25) de blocage longitudinal et de flexibilité en traction-compression de l'élément de liaison (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (28) est constituée d'au moins une lame (31) placée dans au moins une encoche (30) du corps (12b) de la partie mâle (12). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (28) est constituée d'une partie usinée (32) dù corps (12b) de la partie mâle (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie usinée (32) présente des concavités sur ses faces latérales et des fentes à ses sommets. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie usinée (32) est en forme d'accordéon. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (28) est constituée d'un bague (33) placée dans une encoche (30) du corps (12b) de la partie mâle (12). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (28) est constituée par la paroi interne (34) de la partie femelle (11), usinée en plaques (35) ou plaquettes (36). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (21, 22, 23, 24, 25) comprennent une pièce (21) comportant un emplacement (22) dans lequel est logée une lamelle (23), l'ensemble (21, 22, 23) étant inséré dans un évidement (24) du corps (12b) de la partie mâle (12) à travers un passage (25) de la partie femelle (11). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens (17, 18, 19, 20) comprennent une vis (18) vissée dans un taraudage (20) du corps (12b) de la partie mâle (12) et dont la tête (19) joue un rôle de butée, le réglage de la flexibilité et de l'amplitude du mouvement de l'élément de liaison (4) étant obtenus par le degré de vissage ou de dévissage de la vis (18) à travers un orifice (17) de la partie femelle (11). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément de liaison (4) semi-flexible est susceptible d'être rendu rigide en fonction du degré de vissage ou de dévissage de la vis (18). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les vis pédiculaires (2) sont remplacées par des crochets (3) pédiculaires ou lama ires. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'élément de liaison (4) comprend à chacune de ses extrémités un orifice oblong (13) permettant le passage du filetage mécanique (9) des vis (2) ou crochets (3) pédiculaires, chaque orifice (13) presentant des logettes (14) hémisphériques creuses destinées à recevoir les dômes (15) et (16) respectivement des vis pédiculaires (2) et des écrous (5) solidarisant l'élément de liaison (4) aux vis pédiculaires (2). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le pas des logettes (14) est déterminé de façon à assurer une surface portante hémisphérique suffisante. 14. Ancillaire de distraction pour l'implantation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, ledit ancillaire permettant le- réglage de l'écartement vertébral, caractérisé en ce qu'il comprend deux bras (4 la, 41b) pourvus à leurs extrémités d'un mors (42) comportant une double empreinte (43), la première empreinte (5a) étant destinée à venir en coopération réciproque avec l'écrou (5) et la deuxième empreinte (44a) étant destinée à venir en coopération réciproque avec une clé (44), l'écartement vertébral étant maintenu par une crémaillère (46). 15. Ancillaire de distraction selon la revendication 14, caractérisé en ce que les bras (41a, 41b) présentent chacun un pivot (45) permettant de rabattre l'ancillaire (40) et de libérer ainsi le champ opératoire.