Brevet FR2763831A1 — publié le 19981204

La présente invention a pour objet une tige vertébrale pour instrumentation d'ostéosynthèse rachidienne, cette tige étant de diamètre constant sur toute sa longueur et destinée à recevoir des implants d'ancrage osseux. Complémentairement l'invention a également pour objet une instrumentation d'ostéosynthèse rachidienne comportant au moins une telle tige et des organes d'ancrage osseux correspondants fixés à la tige. Comme on le sait, lorsqu'un disque intervertébral est pincé, les corps vertébraux adjacents se rapprochent, ce qui provoque une compression des racines nerveuses et des douleurs correspondantes chez le patient. Il devient donc nécessaire de procéder à une intervention chirurgicale visant à réaliser une correction, d'abord par une distraction permettant d'écarter les corps vertébraux, puis par une compression visant à restaurer la lordose lombaire, c'est-à-dire la courbure physiologique naturelle du segment rachidien considéré. Dans d'autres cas, la colonne vertébrale est déformée et asymétrique, ce qui provoque une courbure anormale du segment rachidien correspondant. La correction chirurgicale implique l'utilisation d'implants fixés aux vertèbres et reliés par une tige vertébrale. Pour aligner la colonne vertébrale, un mouvement de compression est nécessaire durant lequel les implants coulissent sur la tige pour ramener les vertèbres dans l'orientation voulue. A l'issue d'interventions de ce type, les douleurs subies par le sujet sont éliminées et les déformations sont corrigées. Cependant il subsiste une longueur résiduelle de la tige au-delà des implants d'ancrage, constituant une partie saillante inutile et même dangereuse. En effet cette extrémité de la tige peut altérer les parties adjacentes, notamment les articulaires sus et sous-jacentes, et abîmer la capsule des articulaires supérieures. C'est la raison pour laquelle certains chirurgiens procèdent à la coupe in situ de cette extrémité saillante. Mais une telle opération nécessite une pince de dimensions importantes pour des tiges pouvant atteindre un diamètre de 6 à 7mm, et ne s'effectue pas sans risque: en effet le chirurgien doit déployer un effort considérable, durant lequel la pince risque de déraper dans le corps du patient et le blesser, notamment après la secousse inévitable de fin de coupe et d'autre part, I'encombrement des becs de la pince est souvent trop important pour la taille du rachis. En outre, il existe un risque non négligeable d'éjection de lI'embout sectionné dans les tissus, surtout si l'intervention a lieu par voie antérieure. L'embout sectionné peut en effet tomber dans les muscles périphériques ou encore derrière les poumons ou le coeur du patient, et devenir alors très difficile à retirer. Enfin, la coupe laisse subsister un bout pointu constituant une extrémité agressive, susceptible de causer des dommages au patient. L'invention a donc pour but de proposer une tige vertébrale agencée de manière à résoudre ce problème sans risque pour le patient, une telle tige étant susceptible d'être utilisée pour la correction de toute déviation vertébrale, notamment un dégénératif d'un disque intervertébral. Conformément à l'invention, la tige vertébrale, de section constante sur toute sa longueur, est pourvue d'un embout terminal détachable de même section que le reste de la tige. Grâce à cet agencement, un implant d'ancrage osseux peut coulisser en cours d'intervention sur cet embout, lequel peut ensuite être séparé de la tige une fois la correction terminée. Bien entendu la longueur de cet embout peut varier selon le type d'intervention. A titre d'exemple numérique non limitatif, la longueur de l'embout amovible peut être de 10, 15 ou 20mm environ. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'embout est relié à une extrémité de la tige par une zone de moindre résistance formant une amorce de rupture, grâce à laquelle l'embout est rendu sécable. La séparation de l'embout du reste de la tige après la fin de l'intervention chirurgicale peut être obtenue par torsion ou par flexion, au moyen d'un outil approprié. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, l'embout comporte un doigt axial fileté pouvant être vissé dans un trou taraudé complémentaire formé dans une extrémité de la tige. L'amovibilité de l'embout est alors réalisée par vissage. Le doigt fileté pourrait être envisagé sur la tige et venir se visser dans un trou taraudé de l'embout. Mais cette solution serait moins avantageuse que la précédente, puisqu'après dévissage de l'embout il subsisterait un doigt saillant sur la tige, non souhaitable. Tout autre mode de liaison entre l'embout et la tige proprement dite est également envisageable, par exemple un emmanchement conique. Quel que soit le mode de liaison entre l'embout et le reste de la tige, I'amovibilité de l'embout en fin de pose de la tige et de l'instrumentation o10 correspondante sur le patient élimine l'extrémité saillante de la tige devenue inutile, alors que cette longueur de tige était nécessaire au début de l'intervention. Les risques de dommages pour le patient sont donc avantageusement supprimés. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent plusieurs formes de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation de la tige vertébrale selon l'invention. La figure 2 est un graphique représentant la variation de la raideur de la tige de la figure 1 le long de son axe longitudinal. Les figures 3, 4 et 5 sont des vues en coupe transversale illustrant trois autres formes de réalisation de la tige selon l'invention. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une cinquième forme de réalisation de la tige selon l'invention. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une sixième forme de réalisation de la tige selon l'invention. La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une septième forme de réalisation de la tige selon l'invention. La figure 9 est une vue en perspective d'une huitième forme de réalisation de la tige selon l'invention. La figure 10 est une vue en élévation longitudinale et coupe partielle d'une tige vertébrale selon un neuvième mode de réalisation de I'invention. La figure 11 est une vue en élévation longitudinale d'une tige vertébrale selon un dixième mode de réalisation de l'invention. La figure 12 est une vue en élévation longitudinale d'une tige suivant un onzième mode de réalisation. Les figures 13, 14 et 15 illustrent une séquence de mise en place sur un segment vertébral par un chirurgien d'une tige conforme à la figure 9 et munie d'implants d'ancrage osseux correspondants. La tige vertébrale 1 représentée à la figure 1 présente une section transversale constante sur toute sa longueur et creuse sur une partie de sa longueur: elle présente en effet un alésage axial 2 constitué d'un premier tronçon 3 ayant un diamètre dl, et d'un second tronçon 4 ayant un diamètre d2, inférieur à dl. L'alésage 2 s'étend dans cet exemple sur une partie de la longueur de la tige 1, de sorte que la tige présente trois parties longitudinales de raideur différentes: une première partie de raideur R1 maximum, correspondant au troncon plein de la tige 1, une seconde partie de raideur R2 inférieure à R1, correspondant au tronçon 4 de l'alésage 2, et enfin une troisième partie de raideur R3 inférieure à R2, correspondant au tronçon 3 de diamètre dl, ce dernier tronçon débouchant sur l'extrémité libre de la tige 1. Dans la réalisation de la figure 1, la raideur varie suivant l'axe longitudinal ZZ de la tige 1 en faisant varier la section transversale de l'alésage 2. Dans les réalisations des figures 3, 4 et 5 par contre, la raideur varie dans un plan radial, suivant les axes radiaux XX et YY: la réalisation de la figure 3 correspond à une tige 5 ayant un alésage axial 6 de section circulaire. La tige 7 de la figure 4 comporte un alésage 8 de section transversale également circulaire, mais excentré radialement par rapport à l'axe longitudinal 77. Enfin la tige 9 de la figure 5 comporte un alésage 11 s'étendant autour de l'axe longitudinal mais ayant une section transversale non circulaire, par exemple ovale ou elliptique. Dans les différentes réalisations des figures 3, 4 et 5, les moment d'inertie sont différents sur les axes XX et YY, ce qui conduit à une raideur différente selon l'axe. La tige 12 de la figure 6 comporte un alésage axial 2 similaire à celui de la tige 1, mais est en outre pourvue, à son extrémité opposée à la première partie 3 de l'alésage 2, d'un embout sécable 13, de même section transversale que le reste de la tige 12. Cet embout 13 est relié à la tige 12 par une zone 14 de moindre résistance, constituant une amorce de rupture. L'embout 13 peut être enlevé par flexion ou torsion à l'aide d'un outil approprie non représenté, après pose sur le segment rachidien de la tige 12 avec les organes d'ancrage correspondants (non représentés). Grâce à la séparabilité de l'embout terminal 13 après pose de l'instrumentation dont fait partie la tige 12, on obtient après la correction vertébrale, une tige de longueur plus courte qu'en début d'intervention, ce qui présente un avantage important dans les cas o la longueur de tige effectivement suffisante en fin d'intervention est inférieure à la longueur initiale nécessaire. Cela est le cas par exemple lorsqu'il s'agit de restaurer une courbure physiologique après l'opération chirurgicale et d'éviter qu'une extrémité de la tige ne fasse saillie inutilement, notamment pour réinstaller une lordose lombaire à la suite d'une intervention sur un dégénératif, c'est-à-dire un disque vertébral endommagé, cause de douleurs. En effet initialement le chirurgien doit alors utiliser une tige rectiligne d'une certaine longueur sur laquelle il procède à une distraction, puis à une compression accompagnée d'un cintrage de la tige. A l'issue de cette compression et de ce cintrage, I'un des organes d'ancrage osseux a coulissé en direction de l'autre, et découvre donc une extrémité libre de la tige, qui devient gênante. Cette extrémité libre doit alors être supprimée d'une manière ou d'une autre, et peut l'être aisément, sans risques pour le patient, si elle est constituée par un embout détachable tel que l'embout sécable 13. Dans la forme de réalisation de la figure 7, la tige 15 présente un alésage axial 2 comparable à celui de la figure 6, mais la partie 4a de cet alésage se prolonge par un trou axial taraudé 16 débouchant sur l'extrémité libre de la tige 15. Dans le trou 16 vient se visser un doigt fileté 17 faisant saillie axialement d'un embout terminal 30 de même section transversale que le reste de la tige 15, et avec laquelle il fait corps lorsque le doigt 17 est vissé dans le trou 16. L'embout 30 peut être avantageusement identique à l'embout 18 de la figure 10, la tige 15 pouvant avoir une surface à aspérités telle qu'une surface moletée 19. L'embout 18 peut être dévissé manuellement en fin de mise en place de l'instrumentation par le chirurgien grâce par exemple à un moletage ménagé sur la surface de l'embout 18, ou bien au moyen d'un outil de dévissage approprié 42 dont l'extrémité peut être introduite successivement dans des trous 21 ménagés radialement dans l'embout 18 (figure 15). Dans la réalisation de la figure 8, la tige 22 ne comporte pas d'embout terminal séparable mais un alésage axial 23 de section transversale constante, s'étendant sur la plus grande partie de la longueur de la tige. A l'une de ses extrémités, I'alésage 23 est fermé par un obturateur 24, par exemple un bouchon vissé dans l'extrémité de l'alésage 23. Dans le mode de réalisation de la figure 9, la tige 25 comporte un alésage axial s'étendant sur une partie de sa longueur et rempli d'une âme 26, par exemple métallique, le reste de la tige 25 étant constitué en un matériau métallique différent de l'âme 26. Cette dernière peut aussi être constituée en un matériau plastique ou tous autres matériaux biocompatibles. Dans les différents cas, I'âme 26 a une raideur différente de celle du matériau constituant le reste de la tige 25, ce qui permet de faire varier la raideur suivant l'axe longitudinal. La tige 27 de la figure 11 ne comporte pas d'alésage axial et est donc pleine sur toute sa longueur. Cette tige 27 est munie à l'une de ses extrémités d'un embout sécable 28, relié à l'extrémité de la tige 27 par une zone 29 de moindre section donc de moindre résistance, constituant une amorce de rupture. L'embout 28 peut être muni de moyens de torsion-flexion pour provoquer sa rupture après pose de l'instrumentation incluant la tige 27. Dans l'exemple illustré à la figure 11, ces moyens de torsion sont constitués par une forme terminale 31 faisant saillie sur l'extrémité de l'embout 28 opposée à la zone d'amorce de rupture 29. Cette forme 31 est par exemple hexagonale et apte à recevoir un outil d'entraînement correspondant non représenté. En variante les moyens de torsion peuvent être constitués par des trous formés radialement dans l'embout 28, comme les trous 21 de l'embout 18 (figure 10). Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 12, la tige 32 est reliée à l'embout séparable 33 par une pièce intermédiaire 34 formée par un cylindre de même diamètre externe que les tiges 32, 33, à l'intérieur duquel pénètrent des doigts terminaux 35, 36 respectifs de l'embout 33 et de la tige 32. La pièce 34 est fixée aux doigts 35, 36 par tout moyen approprié connu en soi. Les figures 13, 14 et 15 illustrent les étapes de la pose d'une tige vertébrale 20 munie d'un embout vissé 18 sur deux vertèbres lombaires L3, L2 d'un rachis. Sur la tige 20 sont enfilés deux implants d'ancrage 37, d'un type connu en soi (vis ou crochet d'ancrage osseux). Le chirurgien met temporairement en place sur la tige rectiligne 20, entre les implants d'ancrage 37, une bague 38 en forme de C, fixée à l'extrémité du manche 39 d'un outil. L'implant d'ancrage inférieur 37 est fixé en place sur la tige 20, tandis que l'implant supérieur 37 est laissé libre de coulisser sur la tige. A la figure 14, le chirurgien utilise une pince 41 pour exercer dans l'axe de la tige 20, en prenant appui sur la bague 38, une force de compression qui provoque une descente de l'implant d'ancrage supérieur 37, et le rapproche de l'implant d'ancrage inférieur 37. Une fois cette compression terminée, I'implant d'ancrage supérieur 37 est bloqué sur la tige 19 en un emplacement situé en-deçà de l'embout 18. La compression permet de restaurer par exemple l'alignement du rachis. A la dernière étape (figure 15), un outil 42 est utilisé pour dévisser l'embout 18 et le séparer de la tige 20, en introduisant la pointe de l'outil 42 dans les trous successifs 21 prévus à cet effet sur l'embout 18. La bague 38 est enlevée de la tige 20. Une fois l'embout 18 retiré, les organes d'ancrage 37 se trouvent positionnes aux deux extrémités de la tige sans qu'aucune partie de celle-ci ne fasse saillie des organes 37, et sans que le retrait de l'embout 18 ne fasse courir un risque quelconque au patient. L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits et peut comporter de nombreuses variantes d'exécution. Ainsi par exemple la tige 20 peut être soit pleine comme représentée à la figure 10, soit pourvue d'un alésage axial conforme à l'une quelconque des réalisations des figures 1 à 9. Il en est évidemment de même pour les tiges 27 et 32. REVENDICATIONS 1. Tige vertébrale (20; 27; 12; 15) de diamètre constant sur toute sa longueur pour instrumentation d'ostéosynthèse rachidienne, destinée à recevoir des implants (37) d'ancrage osseux, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un embout terminal détachable (13; 18; 30...) de même section que le reste de la tige. 2. Tige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout (13; 28...) est relié à une extrémité de la tige par une zone de moindre résistance (14; 29...) formant une amorce de rupture, grâce à laquelle l'embout est rendu o sécable. 3. Tige selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'embout (28) est pourvu de moyens (31) pour provoquer sa rupture par torsion ou flexion. 4. Tige selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de torsion ou de flexion sont constitués par une forme terminale (31) de l'embout (28) ou par des trous radiaux (21) dans l'embout aptes à recevoir un outil d'entraînement correspondant. 5. Tige selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout (18) comporte un doigt axial fileté (17) pouvant être vissé dans un trou taraudé complémentaire (16) formé dans une extrémité de la tige (15). 6. Tige selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour dévisser l'embout (18), par exemple des trous (21) formés radialement dans l'embout et adaptés pour recevoir l'extrémité d'un outil (42) de dévissage. 7. Instrumentation d'ostéosynthèse rachidienne caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tige vertébrale (20; 27; 12; 15...) selon l'une des revendications 1 à 6, ainsi que des organes d'ancrage osseux (37) adaptés pour être fixés à cette tige. 8. Instrumentation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tige vertébrale (1; 5...) de diamètre constant sur toute sa longueur, et qui comporte des moyens (2; 6; 8...) pour faire varier sa raideur entre ses extrémités. 9. Instrumentation selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens consistent en un alésage (2; 23...) formé axialement dans la tige (1; 5;...) et qui s'étend sur au moins une partie de la longueur de celle-ci. 10. Instrumentation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'alésage (2) présente au moins deux zones axiales (3, 4) de sections transversales différentes.