Brevet FR2726170A1 — publié le 19960503

"Dispositif d'ostéosynthèse rachidienne perfectionné" L'invention se rapporte à un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne, comportant un corps oblong à disposer parallèlement à la colonne vertébrale d'un sujet sur une hauteur d'au moins deux vertèbres et à l'y fixer au moyen de vis à têtes solidarisées au corps en des emplacements appropriés et pénétrant chacune dans le pédicule d'une vertèbre en sorte de rétablir la position relative normale des vertèbres impliquées. On comprendra que ces dispositifs sont destinés à consolider la colonne vertébrale du sujet, en soulageant les vertèbres atteintes de malformations, de dégénérescence, ou de tumeurs. Très généralement, les vertèbres atteintes sont celles qui supportent les charges les plus lourdes, dans la région lombaire ; aussi les dispositifs seront généralement ancrés à leur extrémité inférieure dans les vertèbres sacrées, qui se rattachent à l'ossature du bassin. Les dispositifs connus d'ostéosynthèse sont dans l'ensemble de deux types : un type avec un corps constitué d'une plaque ou lame allongée avec une pluralité de trous de passage de vis, que l'on conforme pour suivre l'alignement normal des pédicules des vertèbres successives, et que l'on fixe par des vis pénétrant dans des forages pratiqués dans les pédicules ; un autre type comporte un corps constitué d'une tige à section circulaire qui sera conformée pour suivre l'alignement normal des pédicules, et qui passera dans des évidements transversaux de têtes de vis implantées dans les pédicules des vertèbres successives pour être bloquée en position ajustée par des vis de serrage prenant longitudinalement dans les têtes de vis. Les dispositifs en plaque présentent l'avantage d'être très résistants aux déformations une fois posés ; mais en contrepartie leur mise en forme ajustée au moment de la pose est difficile, et l'espacement des trous pour le passage des vis, exécutés en fabrication, doit tenir compte de l'espacement des vertèbres, variable avec chaque sujet on doit donc prévoir plus de trous que nécessaire, sans que l'implantation des vis à la pose soit toujours sans difficultés. Les dispositifs en tiges sont bien entendu beaucoup plus souples à la pose, et permettent un ajustage continu de l'emplacement des vis le long de la tige. Mais en contrepartie le blocage à vis de la tige dans les têtes n'assure pas la même sécurité vis-à-vis d'un déplacement accidentel de la tige dans la tête de vis. L'invention s'est fixée pour but la réalisation d'un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne qui présente les mêmes qualités de maintien que les plaques, tout en présentant des facilité et souplesse de pose supérieures. Pour atteindre ce but, l'invention propose un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne, comportant un corps oblong à disposer parallèlement à la colonne vertébrale d'un sujet sur une hauteur d'au moins deux vertèbres et à l'y fixer au moyen de vis à têtes solidarisées au corps en des emplacements appropriés et pénétrant chacune dans le pédicule d'une vertèbre en sorte de rétablir la position relative normale des vertèbres impliquées, caractérisé en ce que le corps comprend de part et d'autre d'une tige à section circulaire uniforme deux extrémités méplates, une extrémité supérieure en oeillet définissant par une face un plan d'appui sur le pédicule et propre à accueillir une tête de vis dans un logement pratiqué dans une seconde face, logement sphérique concave, et une extrémité inférieure avec une face d'appui plane et une fenêtre allongée dans sensiblement la direction de la tige, constituée dans une seconde face de trois logements de tête de vis consécutifs à empreinte sphérique concaves et intersécants. On comprend que, grâce à cette disposition, les extrémités du corps seront fixées aux vertèbres extrêmes bordant la zone atteinte de la colonne vertébrale de façon indéformable, tant du fait du blocage des têtes de vis dans les logements sphériques que de l'appui franc des extrémités du corps sur le pédicule de vertèbre correspondante. En outre, la disposition des logements triples intersécants dans l'extrémité inférieure du corps permet un réglage de distance suffisamment progressif entre vertèbres extrêmes, tout en implantant la vis à un emplacement adéquat d'un pédicule de vertèbre. Encore, les corrections de conformation du corps à la pose sont rendues plus aisées par déformation de la tige par courbure et/ou inflexion. Le plus fréquemment, le dispositif sera utilisé pour décharger une ou plusieurs vertèbres atteintes, et intéressera au moins trois vertèbres ; il comportera alors, pour chaque vertèbre, intermédiaire entre celles qui reçoivent les extrémités, une vis à tête cylindrique prolongée par un filetage de diamètre réduit présentant un alésage axial coupé par un évidement transversal conformé pour chevaucher la tige de corps, une tige à filetage autotaraudant, et un écrou à filetage intérieur complémentaire du filetage de la tête avec un noyau intérieur libre en rotation et terminé par une surface concave cylindrique propre à épouser la tige de corps. Ainsi, les vertèbres intermédiaires, qui sont pontées par le dispositif et déchargées des efforts de compression, peuvent être placées dans leur position correcte avec précision sans développer d'effort important, tandis que la vis de fixation peut être engagée dans le pédicule à l'emplacement le mieux adapté. Lorsque le dispositif doit être fixé par son extrémité inférieure sur le sacrum, les plans d'appui des deux extrémités du corps forment un angle dièdre d'arête parallèle à la direction générale de la tige. Cet angle dièdre, voisin de 300, correspond aux orientations relatives des surfaces des pédicules des vertèbres lombaires ou dorsales avec la surface correspondante des vertèbres sacrées. De préférence, les extrémités du corps présentent sur leurs deux faces des surfaces d'appui planes et des logements à empreintes sphériques concaves ; ainsi le dispositif est réversible, ce qui permet de placer le dispositif sur les pédicules droits ou gauches, et de réaliser une ostéosynthèse symétrique avec deux dispositifs semblables. Des caractéristiques complémentaires et les avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un dispositif d'ostéosynthèse selon l'invention la figure 2 est une coupe suivant le plan II-II de la figure 1 la figure 3 représente une vis de fixation d'extrémité, à guidage la figure 4 représente une autre vis de fixation d'extrémité la figure 5 représente une vis de fixation intermédiaire. Selon le mode de réalisation choisi et représenté à la figure 1, un dispositif d'ostéosynthèse comporte un corps 1 dans son ensemble, entre deux extrémités 3 et 4, prévues pour accueillir des vis de fixation qui seront implantées dans les pédicules de vertèbres, une tige à section circulaire uniforme 2 ; l'extrémité 3, qui sera dite extrémité supérieure car elle sera fixée à la vertèbre saine la plus écartée du sacrum bordant la zone du rachis à étayer, est un méplat annulaire avec deux faces d'appui planes opposées 30a et 30b (non visible) et un passage circulaire 30 pour le passage d'une vis de fixation. Les faces 30a et 30b sont creusées de logements à empreintes sphériques concaves, respectivement 3lb et 31a, prévus pour pouvoir accueillir une tête de vis de conformation complémentaire, comme il sera décrit plus loin en référence à la figure 3. On observera que cette extrémité 3 est symétrique par rapport à un plan médian, de sorte que, lorsque la face 30a sera en appui sur un pédicule d'une vertèbre, la tête de vis de fixation se placera dans le logement 31a, et dans le logement 31t lorsque la face 30b sera en appui. On verra plus loin l'intérêt de la réversibilité obtenue. L'extrémité 4, figures 1 et 2, sera dite extrémité inférieure, car elle est destinée à être fixée sur un pédicule des vertèbres sacrées. On observera que, le plus couramment, la partie du rachis à étayer sera celle qui est la plus chargée, donc celle qui a pour base le sacrum. L'extrémité inférieure 4 est un méplat allongé avec deux faces d'appui planes 40a et 40b (non visible sur la figure 1), et une fenêtre allongée 40, constituée de trois passages circulaires intersécants (41, 42, 43). Les faces d'appui 40a et 40b sont creusées chacune de trois logements pour têtes de vis consécutifs, également intersécants, respectivement 41b, 42b, 436, et 41a, 42a, 43a, et coaxiaux aux passages. On notera que les plans des faces d'appui 30a, 30b et 40a, 40k, forment un angle dièdre d'environ 300 ; cet angle correspond à l'angle moyen que forment naturellement les surfaces des pédicules droits et gauches des vertèbres sacrées avec celles correspondantes des vertèbres lombaires. L'ajustage de l'angle du dispositif à la pose sera donc réduit au minimum. De plus, la réversibilité du dispositif déjà signalée à propos de l'extrémité supérieure 3 permet la pose du dispositif indifféremment à droite et à gauche des apophyses épineuses, et donc d'effectuer une consolidation symétrique avec deux dispositifs semblables. Par ailleurs, on aura compris que la présence de trois passages de vis intersécants dans l'extrémité inférieure du dispositif permet de choisir le logement correspondant à l'emplacement du pédicule du sacrum où la vis de fixation prendra place avec le maximum de sécurité, tandis que la distance entre vertèbres pontées sera réglée au plus près de la distance naturelle. On appréciera que la tige 2, à section circulaire, pourra être cintrée dans des plans orientés de façon quelconque par rapport aux extrémités, et à des emplacements quelconques de la tige 2, pour régler les positions relatives des vertèbres pontées. La fixation des extrémités 3 et 4 dans les vertèbres correspondantes pourra s'effectuer avec des vis de types représentés aux figures 3 et 4, dont la configuration est en soi connue. La vis, 5 dans son ensemble, de la figure 3 comporte une tige à filetage autotaraudant 53, avec une pointe fendue 53a, classique, et une tête 50 présentant, au raccordement avec la tige 53, une surface convexe sphérique 51 complémentaire des logements 31a, 316, 41a, 41t, 42a, 42k, 43a, 43b du corps 1. La face supérieure de la tête 50 est bombée, et présente une empreinte hexagonale 52 pour l'entrainement de vissage. La vis 5, dite parfois canulée, présente dans son axe un canal cylindrique 55, qui s'étend de la pointe 54 à l'empreinte 52, et est destiné au passage d'une tige de guidage pour le positionnement précis de la vis dans le forage de l'os. Alors que la vis 5 de la figure 3 est prévue pour fixer une extrémité du corps avec une face d'appui au contact étroit de la surface du pédicule correspondant, la vis, 6 dans son ensemble, représentée à la figure 4, est prévue pour pouvoir éviter le contact de l'extrémité où elle se fixe avec l'os. Dans ce but, elle comporte une tige autotaraudante 63, avec une pointe fendue 63a, qui se raccorde à une tête 60 par une collerette 61 à convexité sphérique tournée vers la tête 60, complémentaire des logements du corps 1 ; la tête 60 comprend une partie filetée propre à recevoir un écrou hexagonal 66, prolongée par une partie à six pans 62 pour le vissage. L'écrou 66 présente deux bases 66a, 66b à convexité sphérique complémentaire des logements du corps 1.Pour la pose, la vis 6 sera implantée dans le pédicule de la vertèbre correspondante, jusqu'à ce que la collerette 61 porte sur l'os, puis l'extrémité (3 ou 4) sera enfilée sur la partie filetée 65, l'écrou 66 vissé jusqu'à ce que les concavités 61 et 66a s'engagent dans leurs logements respectifs ; le blocage de l'écrou 66 assure une fixation précise et sans jeu. La vis 7 représentée à la figure 5 est spécialement prévue pour immobiliser en place les vertèbres intermédiaires entre celles où sont fixées les extrémités 3 et 4, en se prenant sur la tige 2 du corps 1. La vis 7 comporte à cet effet, se rattachant à une tige autotaraudante 73 classique avec une pointe fendue 73a, une tête cylindrique 70 prolongée par un filetage 71 de diamètre réduit, présentant un alésage axial 72 coupé par un évidement conformé pour chevaucher la tige de corps, et un écrou 75 à filetage intérieur 76 complémentaire du filetage 71, cet écrou 75 comportant un noyau intérieur 77 terminé par une surface concave cylindrique 77a propre à épouser la tige 2 du corps 1. Ce noyau 77 est maintenu, libre en rotation dans l'écrou 75, par un prolongement cylindrique 77b traversant un alésage axial dans l'écrou, le prolongement étant évasé en extrémité.On comprendra que le vissage de l'écrou 75 enserrera la tige 2 entre l'évidement 72a et la surface concave 77a, pour assurer un blocage sans jeu à un emplacement quelconque de la tige 2, choisi pour assurer à la vertèbre correspondante l'emplacement le plus approprié orthopédiquement. Bien que les techniques de pose du dispositif sur la colonne vertébrale d'un sujet sortent du cadre de la présente invention, on comprendra que les vis de type 7 seront mises en place dans les pédicules des vertèbres intermédiaires avant que le corps soit mis en place. Le dispositif est réalisé en titane TA6V, en raison des qualités mécaniques de cet alliage, de sa légèreté, et de sa biocompatibilité. La tige 2 présente un diamètre voisin de 5 mm, et une longueur adaptée à la hauteur de rachis à ponter, correspondant au nombre de vertèbres intermédiaires ; ce nombre sera compris le plus généralement entre 1 et 5. Toutefois, certains dispositifs seront fixés par leur extrémité supérieure à la dernière vertèbre lombaire, donc sans vis intermédiaire 7, et leur tige 2 sera très courte. Par ailleurs, il va de soi que les tiges des vis de fixation, de type 5, 6 et 7, seront dimensionnées en fonction des dimensions des vertèbres intéressées. Le dispositif qui vient d'être décrit est prévu pour la fixation de l'extrémité inférieure 4 sur le sacrum, et les plans d'appui de cette extrémité inférieure 4 font avec ceux de l'extrémité supérieure 3 un angle dièdre d'environ 30 . Bien entendu, lorsque le dispositif sera prévu pour être posé entre vertèbres lombaires et/ou dorsales, les plans d'appui des extrémités seront sensiblement confondus, au moins jusqu'au moment où la tige 2 sera déformée pour ajuster le dispositif sur le rachis du sujet. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ostéosynthèse rachidienne, comportant un corps (1) oblong à disposer parallèlement à la colonne vertébrale d'un sujet sur une hauteur d'au moins deux vertèbres et à l'y fixer au moyen de vis (5, 6, 7) à têtes solidarisées au corps (1) en des emplacements appropriés et pénétrant chacune dans le pédicule d'une vertèbre en sorte de rétablir la position relative normale des vertèbres impliquées, caractérisé en ce que le corps (1) comprend de part et d'autre d'une tige (2) à section circulaire uniforme deux extrémités méplates, une extrémité supérieure (3) en oeillet définissant par une face (30a, 30b) un plan d'appui sur le pédicule et propre à accueillir une tête de vis dans un logement (31a, 31b) pratiqué dans une seconde face, logement sphérique concave, et une extrémité inférieure (4) avec une face d'appui plane (40a, 4 ou) et une fenêtre (40) allongée dans sensiblement la direction de la tige (2), constituée dans une seconde face (40b, 40a) de trois logements (4 lob, 42b, 43b, 41a, 42a, 43a) de tête de vis consécutifs à empreinte sphérique concaves et intersécants. 2. Dispositif selon la revendication 1, pour au moins trois vertèbres, caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque vertèbre, intermédiaire entre celles qui reçoivent les extrémités, une vis (7) à tête cylindrique (70) prolongée par un filetage de diamètre réduit (71) présentant un alésage axial (72) coupé par un évidement transversal (72a) conformé pour chevaucher la tige de corps (2), une tige à filetage autotaraudant (73), et un écrou (75) à filetage intérieur (76) complémentaire du filetage de la tête (70) avec un noyau intérieur (77) libre en rotation et terminé par une surface concave cylindrique (77a) propre à épouser la tige (2) de corps. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plans d'appui (30a, 30b ; 40a, 40b) des deux extrémités (3, 4) forment un angle dièdre d'arête parallèle à la direction générale de la tige (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités (3, 4) du corps (1) présentent sur leurs deux faces des surfaces d'appui planes (3osa, 30k, 40a, 40k) et des logements (3 la, 31k, 4 la, 41k, 42a, 42k, 43a, 43k) à empreintes sphériques concaves. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la fixation des extrémités (3, 4) du corps, au moins une vis (6) comprenant une tige à filetage autotaraudant (63), une tête (60) filetée coaxiale à la tige (63) et faisant saillie d'une collerette (61) à convexité sphérique tournée vers la tête (60) et complémentaire des logements d'extrémités (3, 4) du corps (1), et un écrou (66) prenant sur la tête (60) et présentant une base sphérique convexe (66a, 66k) également complémentaire des logements d'extrémités (3, 4) du corps. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la fixation des extrémités (3, 4) de corps, au moins une vis (5) comprenant une tige à filetage autotaraudant (53) et une tête (50) se raccordant à cette tige (53) par une surface convexe sphérique (51) complémentaire des logements des extrémités (3, 4) du corps, et présentant une empreinte creuse (52) hexagonale, un canal cylindrique (55) traversant axialement la vis (5) de part en part.