Brevet FR2768612A1 — publié le 19990326

LIGAMENT ARTIFICIEL POUR ARTHROPLASTIE INTERVERTEBRALE ET L'APPAREIL DE MISE EN OEUVRE L'invention se rattache au secteur technique des prothèses intervertébrales. Il est connu, pour assurer une stabilisation intervertébrale, notamment après des lésions discales traumatiques ou dégénératives d'utiliser des prothèses rigides ou des prothèses souples. Généralement, les prothèses rigides sont constituées par des plaques ou des tiges métalliques fixées aux vertèbres ou à leurs apophyses épineuses, en ayant généralement, pour objectif d'immobiliser totalement les vertèbres en leur interdisant tout mouvement de flexion de torsion ou d'extension. Les prothèses souples sont généralement constituées de ligaments réalisés en tous types de matériaux appropriés tels que ceux connus sous la marque DACRON. Dans la plupart des cas, ces ligaments sont associés avec des cales rigides disposées entre les apophyses épineuses. Par exemple, par l'enseignement du brevet FR 2 693 364, on connaît une prothèse intervertébrale qui comprend un ligament souple constitué d'une première partie de faible épaisseur, prolongée par une seconde partie d'épaisseur plus importante. Ce ligament coopère avec une cale inter-épineuse percée de part en part, afin d'autoriser, d'une part, le passage de la partie de plus forte épaisseur de ligament, et d'autre part, le passage et le croisement de la partie la plus mince en permettant un laçage en forme de huit autour des apophyses épineuses de deux vertèbres contiguës. On peut citer également l'enseignement du brevet FR 2 724 454 qui enseigne un dispositif de fixation de prothèses ligamentaires comprenant un élément amortisseur disposé entre les deux apophyses épineuses et présentant des agencements autorisant le passage du ligament artificiel. Les ligaments sont fixés directement dans l'épaisseur des apophyses épineuses par des agencements spécifiques. Il apparaît donc que l'une et l'autre de ces techniques nécessitent la mise en place d'une cale inter-épineuse pour le passage et/ou le croisement de certaines parties constitutives du ligament artificiel. Selon cette technique, on ne peut exclure totalement des risques de migration dans le canal rachidien. Par ailleurs, ce type de ligamentoplastie est parfois difficile à mettre en oeuvre. On connaît également des systèmes de stabilisation intervertébrales au moyen du ligament souple n'utilisant pas de cale intermédiaire inter-épineuse. Une telle solution ressort par exemple de l'enseignement du brevet EP 0 381 598, qui décrit un ligament en forme de boucle fermée qui est introduit à l'intérieur de lui-même pour former une première boucle d'extrémité s'engageant autour de l'apophyse épineuse. Au niveau de la seconde extrémité, le ligament est passé autour de l'apophyse épineuse de la vertèbre inférieure ou supérieure, puis réintroduit dans lui-même pour former une seconde boucle d'extrémité par l'intermédiaire d'un goujon d'arrêt. On conçoit que cette solution est particulièrement délicate à mettre en oeuvre, et demande de la part du chirurgien une grande dextérité pour constituer les différentes boucles au niveau des apophyses épineuses. L'invention permet de remédier à ces inconvénients de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'assurer une solidarisation efficace des vertèbres en ayant pour objectif de ne pas utiliser de cale inter-épineuse, mais de remplacer la fonction de cette cale par une conception spécifique au niveau du ligament, tout en ayant pour but d'empêcher les vertèbres de se rapprocher en extension et de s'éloigner en flexion. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un ligament artificiel pour arthroplastie intervétébrale sous forme d'un cordon rectiligne, équipé à chacune de ses extrémités, d'aiguilles courbes de préhension, ledit cordon étant destiné à être engagé et croisé autour des apophyses épineuses de deux vertèbres contigües en constituant une boucle en huit, caractérisé en ce que le cordon présente, très sensiblement dans sa partie médiane, au moins une ouverture pour le passage d'une partie du cordon après engagement autour des apophyses épineuses des deux vertèbres contigües pour la formation de la boucle en huit dont les brins libres coopèrent avec un appareil indépendant apte à assurer une mise en tension pour provoquer concomitamment le serrage de la boucle autour des apophyses épineuses et le blocage en position de la boucle sous l'effet de resserrement de l'ouverture au fur et à mesure de la mise en tension, les parties croisées du cordon étant fixées en position de tension du ligament. Ces dispositions permettent donc le passage sous le ligament interépineux qui relie le sommet des apophyses épineuses entre elles de haut en bas, ce passage étant effectué au ras desdites apophyses. Le passage est effectué en sous-cutané, l'incision étant limitée au niveau discal. On obtient un effet d'autoblocage du ligament, au niveau de la boucle en huit, étant donné que sous l'effet de traction exercé sur les brins, la boucle est resserrée fortement autour de la section transversale des apophyses épineuses et maintenue dans cette position sous l'effet de resserrement de l'ouverture, évitant tout risque de glissement. L'utilisation d'une aiguille à l'extrémité du ligament permet de passer le ligament autour de l'épineuse de façon non traumatique (ce qui n'est pas le cas avec les autres systèmes), tout en sachant que cette zone est particulièrement fragile, car s'y insère un ligament interépineux dont il faut conserver l'intégrité. Avantageusement, la partie médiane du ligament présente plusieurs ouvertures séparées et alignées pour faciliter le travail du chirurgien afin de lui donner un plus grand choix en lui évitant de chercher l'ouverture au travers de laquelle il doit engager la partie du cordon pour constituer la boucle. Les différentes ouvertures sont conformées afin de ne pas modifier la structure longitudinale du ligament pour ne pas diminuer sa résistance. Différentes solutions techniques peuvent être envisagées: - soit les ouvertures sont formées directement dans l'épaisseur de la partie médiane considérée du cordon. - soit les ouvertures résultent de l'entrelacement, au niveau de la partie médiane, de deux brins constituant le cordon, qui sont fixés au niveau de leur zone d'entrelacement, et d'une manière jointive, de part et d'autre de la partie médiane pour constituer un ensemble unitaire et continu. - soit les ouvertures résultent de la fixation jointive à intervalles réguliers et espacés de deux brins constituant le cordon, tandis que de part et d'autre de la partie médiane, lesdits brins sont fixés d'une manière jointive pour constituer un ensemble unitaire et continu. Pour assurer la mise en tension du ligament, il a été conçu et mis au point une pince de conception spécifique. Cette pince se caractérise par les dispositions caractéristiques essentielles suivantes: - elle présente deux branches articulées dont chaque extrémité est recourbée en constituant des becs équipés chacun d'une platine support sur laquelle est monté un système excentrique conformé pour assurer le blocage par effet de coincement des parties croisées du ligament. - chacun des systèmes excentriques comprend une roue dentée montée tournante par rapport à un axe excentré solidaire de la platine support correspondante, chacune desdites roues étant assujetties à un organe de manoeuvre pour être déplacées circulairement. - chacun des systèmes excentriques est combiné avec un doigt d'indexation monté sur la platine support correspondante pour créer un effet de coincement de la partie correspondante du ligament en combinaison avec les flasques verticaux des becs préhenseurs. - les extrémités de chacun des becs préhenseurs présentent une échancrure destinée à coopérer avec les parties correspondantes du ligament. - les branches sont articulées par rapport à un axe de sorte que sous un effet de resserrement de chacune des branches à l'encontre d'une lame ressort, les becs préhenseurs s'écartent l'un de l'autre; à l'opposé desdits becs, les branches présentant un système de crémaillère débrayable apte à assurer le blocage en position de la pince au fur et à mesure du resserrement des branches correspondant à la mise en tension du ligament sous l'effet d'écartement desdites becs. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: - la figurel est une vue en perpective du ligament. - les figures 2, 3 et 4 sont des vues en plan du ligament montrant différentes formes de réalisation. - la figure 5 montre la mise en place du ligament au niveau des apophyses épineuses de deux vertèbres contiguës. - la figure 6 est une vue en perspective de la pince pour assurer la mise en tension du ligament. - les figures 7 et 8 sont des vues à caractère schématique montrant le principe d'utilisation de la pince par la mise en tension du ligament. - la figure 9 montre la fixation des parties du ligament après sa mise en tension. Le ligament se présente sous forme d'un cordon (1) équipé à chacune de ses extrémités d'aiguilles courbes (2), dont la fonction est, de manière connue, d'assurer le guidage de l'ensemble du ligament, sans être obligé d'ouvrir totalement pour accéder aux vertèbres. Le ligament (1) constitue un ligament artificiel et est réalisé en toute matière souple, par exemple en matière textile connue sous la marque DACRON. D'une manière connue, le cordon (1), présente une partie médiane (la) et deux parties d'extrémités (lb) (il). Les parties d'extrémité (lb) (lc) sont de sections transversales réduites par rapport à la section transversale de la partie médiane (la). Les parties d'extrémité (lb) (1 c) reçoivent en bout les aiguilles de guidage (2). La section transversale de la partie médiane peut être circulaire et méplate en étant pleine ou creuse. Ces dispositions très générales du ligament artificiel ne sont pas décrites en détail, car parfaitement connues par un homme du métier et couramment appliquées dans le domaine de la stabilisation vertébrale. Selon une caractéristique à la base de l'invention, la partie médiane (la) du ligament présente au moins une ouverture (lal) au travers de laquelle est passée une partie du ligament après engagement autour des apophyses épineuses (Al) et (A2) de deux vertèbres contiguës (V1) (V2) par exemple, et croisement au niveau de l'intervalle de séparation lesdites épineuses, en constituant une boucle en forme de huit (figure 5). De manière préférée, la partie médiane (la) du ligament présente plusieurs ouvertures séparées et alignées (lal). Par exemple, le ligament peut présenter huit ouvertures (lal), étant bien entendu que ce chiffre est donné à titre indicatif nullement limitatif. Chaque ouverture (lal) a une forme générale très sensiblement oblongue pour permettre le passage de l'une des parties du ligament, à la façon d'un chat d'une aiguille. Les différentes ouvertures (lal) sont séparées par une partie pleine (Id) Différentes solutions peuvent être envisagées. Par exemple, comme le montre la figure 2, ces ouvertures (lal) peuvent être formées directement dans l'épaisseur de la partie médiane considérée du ligament. Dans la forme de réalisation illustrée figure 3, les ouvertures (lal) résultent de l'entrelacement au niveau de la partie correspondante de la partie médiane de deux brins (le) (lof) constituant le cordon. Ces deux brins (le) (lof) sont fixés au niveau de leurs zones d'entrelacement afin de délimiter I'ouverture désirée. De part et d'autre de la zone de la partie médiane où sont formées les ouvertures, les deux brins (le) et (lof) sont fixés d'une manière jointive pour constituer un ensemble unitaire et continu. A noter qu'au delà de la zone médiane du cordon présentant les ouvertures, les brins peuvent être raccordés, par une technique de tricotage ou de tissage parfaitement connue, sur une zone constituant une partie unitaire pleine. Cette remarque s'applique également à la forme de réalisation illustrée figure 4 dans laquelle une série d'ouvertures (lal) résulte de la fixation jointive à intervalles réguliers et espacés des deux brins (le) et (lof). La fixation des brins (le) et (lof), soit en position d'entrelacement, soit en position jointive, est effectuée par tout moyen connu et approprié, notamment par couture. Comme indiqué, les différentes ouvertures (lal) sont conformées en sections pour permettre le passage d'une partie du ligament après croisement en huit au niveau de l'intervalle inter-épineux, afin d'assurer sous un effort de traction exercé en bout du cordon (1), le resserrement de l'ouverture considérée (lal) assurant ainsi le blocage en position de la boucle évitant tout risque de glissement. Après mise en place du ligament par toute technique opératoire connue, les parties libres (L1) et (L2) du ligament sont croisées au niveau de l'espace séparant les apophyses épineuses après avoir passé une partie du ligament au travers de l'une des ouvertures (lal) pour constituer une boucle en forme de huit (B).A ce stade opératoire, il convient d'exercer sur chacune des parties croisées (L1) et (L2) du ligament, un effort de traction (T1) et (T2) pour assurer une mise en tension du ligament qui aura pour effet de resserrer la boucle au niveau des apophyses épineuses et simultanément de resserrer les ouvertures (lal) pour assurer, d'une manière concomitante, le blocage en position de la boucle, la partie correspondante du ligament étant coincée dans ladite ouverture (lal). Pour exercer sur chacune des parties de la boucle, les deux efforts de traction (T1) et (T2),.on utilise une pince spéciale (P) du type de celle illustrée figure 6. Cette pince (P) présente deux branches articulées (3) et (4) dont chaque extrémité est recourbée en constituant un bec (3a) (4a). Chacun des becs (3a) (4a) reçoit une platine support (3b) (4b) sur laquelle est monté un système excentrique conformé pour assurer le blocage par effet de coincement des parties croisées du ligament. Pour chacune des branches, le système excentrique comprend une roue dentée (5) montée tournante par rapport à un axe excentré (6) solidaire de la platine support correspondante. Chacune des roues (5) est assujettie à un organe de manoeuvre (7) pour être déplacées circulairement. L'excentration est déterminée de sorte que sous un effet de rotation de la roue dentée (5), cette dernière se rapproche ou s'éloigne des flasques verticaux du bec recourbé de la branche correspondante recevant la platine support. Très sensiblement en alignement avec chacun des systèmes excentriques (5) (6) de manière sensiblement parallèle au bec recourbé de chacune des branches, chaque platine support (3c) (4c) reçoit un doigt d'indexation (8) pour créer un effet de coincement de la partie correspondante du ligament. On note également que les extrémités de chacun des becs recourbés des branches (3) et (4) présentent une échancrure (3c) (4c) destinée à coopérer avec les parties correspondantes du ligament. A noter également que les branches de la pince sont convenablement profilées et articulées par rapport à un axe (11), de sorte que sous un effet de resserrement de chacune des branches, à l'encontre d'une lame ressort (12) ou autre, les becs préhenseurs ont tendance à s'écarter l'un de l'autre. A l'opposé de ces becs, les branches (3) et (4) de la pince présentent un système de crémaillère débrayable (9) (10) apte à assurer le blocage en position de la pince au fur et à mesure du resserrement des branches, correspondant à l'écartement des becs préhenseurs (3a) (4a) pour la mise en tension du ligament comme indiqué ci-aprés. Le ligament étant donc mis en place dans les conditions indiquées précédemment, par rapport aux apophyses épineuses, et après formation de la boucle en huit en passant l'une des parties du ligament au travers de l'ouverture, l'opérateur amène les échancrures (3c) (4c) des becs préhenseurs au niveau des deux parties correspondantes du ligament (L1) (L2). Le système excentrique (5) (6) étant en position d'éloignement par rapport aux flasques des becs, l'opérateur engage chacune des parties du ligament entre le doigt d'indexation (8) et la roue dentée (5) en le positionnant du côté des flasques de chacun des becs (3a) (4a) (figure 7). En agissant ensuite sur le système excentrique, sous un effet de rotation des roues dentées (5) au moyen de l'organe de manoeuvre (7), chaque roue a tendance à se rapprocher du flasque de chacun des becs, créant de manière concomitante, un effet de coincement de chacune des parties considérées (L1 (L2) du ligament (figure 8). Les parties libres (L1) (L2) du ligament étant bloquées en translation par le système excentrique (5) (6), on conçoit qu'en écartant les becs (3a) (4a) de la pince sous un effet de resserrement des branches (3) et (4) de cette dernière, il y a une mise en tension du ligament au niveau de la boucle (B), provoquant le resserrement de la boucle autour des apophyses épineuses (Al) (A2). Au fur et à mesure de cette mise en tension, il en résulte un rétrécissement de chacune des ouvertures (lal), notamment de celle au travers de laquelle est engagée la partie correspondante du ligament, créant ainsi un effet d'autoblocage interdisant tout effet de glissement ou de desserrage de la boucle du ligament par rapport aux apophyses épineuses. Dans cette position de mise en tension, l'opérateur peut alors procéder à la fixation, par couture ou autre, des parties croisées (L1) (L2) du ligament, au niveau sensiblement de chacune des apophyses épineuses (figure 9). Les avantages ressortent bien dans la description, en particulier on souligne: - La suppression de la cale évitant ainsi tout problème éventuel de migration. - L'effet d'auto-serrage obtenu par la mise en tension du ligament et le blocage dans cette position. - Le caractère atromatique du passage du ligament autour des épineuses grâce aux aiguilles. REVENDICATIONS -l- Ligament artificiel pour arthroplastie intervétébrale sous forme d'un cordon rectiligne (1), équipé à chacune de ses extrémités, d'aiguilles courbes de préhension (2), ledit cordon étant destiné à être engagé et croisé autour des apophyses épineuses de deux vertèbres contigùes en constituant une boucle en huit (B), caractérisé en ce que le cordon (1) présente, très sensiblement dans sa partie médiane (la), au moins une ouverture (lal) pour le passage d'une partie du cordon après engagement autour des apophyses épineuses des deux vertèbres contigües pour la formation de la boucle en huit dont les brins libres coopèrent avec un appareil indépendant apte à assurer une mise en tension pour provoquer concomitamment le serrage de la boucle autour des apophyses épineuses et le blocage en position de la boucle sous l'effet de resserrement de l'ouverture au fur et à mesure de la mise en tension, les parties croisées du cordon étant fixées en position de tension du ligament. -2- Ligament artificiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie médiane du cordon présente plusieurs ouvertures séparées et alignées (lal). -3- Ligament artificiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures (lal) sont formées directement dans l'épaisseur de la partie médiane considérée du cordon (1). -4- Ligament artificiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures (lal) résultent de l'entrelacement, au niveau de la partie médiane, de deux brins (le) (lof) constituant le cordon, qui sont fixés au niveau de leur zone d'entrelacement et conformés de part et d'autre de la partie médiane pour constituer un ensemble unitaire et continu. -5- Ligament artificiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures (lal) résultent de la fixation jointive à intervalles réguliers et espacés de deux brins (le) (if) constituant le cordon, tandis que de part et d'autre de la partie médiane, lesdits brins sont conformés pour constituer un ensemble unitaire et continu. -6- Appareil pour la mise en tension du ligament selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par une pince présentant deux branches articulées (3) et (4) dont chaque extrémité est recourbée en constituant des becs (3a) (4a) équipés chacun d'une platine support (3b) (4b) sur laquelle est monté un système excentrique (5) (6) conformé pour assurer le blocage par effet de coincement des parties croisées du ligament. -7- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des systèmes excentriques comprend une roue dentée (5) montée tournante par rapport à un axe excentré (6) solidaire de la platine support correspondante, chacune desdites roues (5) étant assujetties à un organe de manoeuvre (7) pour être déplacées circulairement. -8- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des systèmes excentriques (5) (6) est combiné avec un doigt d'indexation (8) monté sur la platine support correspondante pour créer un effet de coincement de la partie correspondante du ligament en combinaison avec les flasques verticaux des becs préhenseurs (3a) et (4a). -9- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités de chacun des becs préhenseurs (3a) et (4a) présentent une échancrure (3c) (4c) destinée à coopérer avec les parties correspondantes du ligament. -10- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les branches (3) et (4) sont articulées par rapport à un axe (11) de sorte que sous un effet de resserrement de chacune des branches à l'encontre d'une lame ressort (8), les becs préhenseurs s 'écartent l'un de l'autre, à l'opposé desdits becs, les branches (3) et (4) présentant un système de crémaillère débrayable (9) (10) apte à assurer le blocage en position de la pince au fur et à mesure du resserrement des branches correspondant à la mise en tension du ligament sous l'effet d'écartement desdites becs.