Brevet FR2775582A1 — publié le 19990910

L'invention concerne les systèmes d'ostéosynthèse pour la colonne vertébrale. On connaît d'après le document FR-2 659 546 un système d'ostéosynthèse du rachis, comprenant des organes d'ancrage présentant chacun deux branches filetées intérieurement et aptes à recevoir entre elles une tige rigide de liaison des organes d'ancrage. Une bague fendue enfilée sur la tige est logée entre les branches. Une vis coopère avec le filet des branches pour serrer la bague et la tige sur l'organe d'ancrage. Un capuchon interdit à cette fin l'écartement des branches l'une de l'autre. Après que le système a été fixé à une série de vertèbres et assemblé, il constitue un dispositif rigide immobilisant ces vertèbres entre elles. Cette rigidité permet au dispositif d'encaisser tout ou partie des contraintes à la place de la série de vertèbres concernée. Toutefois, la première vertèbre adjacente à la série est totalement libre de se déplacer par rapport à la série de vertèbres rigidifiée. Il peut alors apparaître entre la dernière vertèbre de la série et la première vertèbre libre une discontinuité brutale dans la répartition des contraintes le long de la colonne. Par conséquent, le disque interposé entre ces deux vertèbres est très sollicité, et on constate même une augmentation anormale des contraintes au niveau du disque. Il s'ensuit très souvent une accélération de la dégénérescence de ce disque. On parle alors d'un syndrome de néo-charnière. Un but de l'invention est d'éviter l'apparition d'une discontinuité brutale dans la répartition des contraintes entre la dernière vertèbre de la série arthrodésée rigidement et la vertèbre suivante, au moyen d'un dispositif de constitution simple et facile à mettre en place lors d'une intervention chirurgicale. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un organe d'ancrage à une vertèbre pour un système d'ostéosynthèse, l'organe étant apte à être fixé à un élément de liaison rigide relié à un deuxième organe d'ancrage, l'organe comportant une unique partie de fixation latérale apte à relier simultanément l'organe à un élément de liaison souple relié à un troisième organe d'ancrage. Ainsi, l'élément de liaison souple travaille en tension mais pas en compression, en torsion ou en flexion. Par conséquent, on constitue une transition ou gradient de rigidité entre la partie totalement rigide du système d'ostéosynthèse, associée à l'élément de liaison rigide, et la partie souple associée à l'élément de liaison souple. On obtient ainsi une meilleure répartition des contraintes le long de la colonne. En particulier, on évite leur augmentation au niveau du disque associée à la dernière vertèbre rigide. De plus, les éléments de liaison rigide et souple étant reliés à un même organe d'ancrage, le système est de constitution simple. La disposition d'un unique tronçon d'élément de liaison souple simplifie la mise en place du système lors d'une intervention chirurgicale. Cet organe d'ancrage constitue un connecteur entre les éléments de liaison rigide et souple, qui peut avoir une configuration particulièrement simple. Avantageusement, l'organe d'ancrage comprend un corps apte à recevoir l'élément de liaison rigide et une bague apte à être montée sur le corps et portant la partie de fixation, la bague présentant une butée pour son blocage à rotation par rapport au corps. Ainsi, au moyen d'un dispositif simple, la position de l'extrémité du tronçon souple peut être prédéterminée. Avantageusement, la butée est agencée pour venir en appui contre l'élément de liaison rigide. Avantageusement, la butée comprend une partie cylindrique. Avantageusement, le corps comprend deux branches aptes à recevoir entre elles l'élément de liaison rigide et à coopérer avec une vis pour la fixation de l'élément de liaison rigide, la bague étant apte à être montée sur les branches. Ainsi, certaines pièces de l'organe d'ancrage peuvent être identiques à celles du système entièrement rigide tel que connu par exemple du document précité. Cette standardisation permet de réduire le prix de revient du système et de rendre plus homogène et donc plus simple l'assemblage lors de l'intervention. Avantageusement, la partie de fixation présente un orifice adapté à recevoir l'élément de liaison souple. Cet orifice peut par exemple recevoir le tronçon souple bloqué par un noeud contre un bord de l'orifice. Avantageusement, l'orifice présente un bord évasé. On forme ainsi un siège pour le noeud. Avantageusement, le bord évasé s'étend d'un côté de la partie de fixation opposé à la butée. Avantageusement, l'orifice est situé au niveau d'un emplacement prévu pour l'élément de liaison rigide. Ainsi, on équilibre mieux les contraintes de l'élément de liaison souple et de l'élément de liaison rigide agissant sur l'organe. On prévoit également selon l'invention un système d'ostéosynthèse vertébrale comprenant un organe d'ancrage selon l'invention. Le système pourra présenter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - le système d'ostéosynthèse vertébral comprend au moins un organe d'ancrage à une vertèbre, un élément de liaison de l'organe à un autre organe d'ancrage, et une vis apte à coopérer avec l'organe d'ancrage pour serrer l'élément de liaison sur l'organe d'ancrage, l'élément de liaison étant de section transversale déformable - l'élément de liaison est souple - l'élément de liaison comprend un ligament ou un câble - l'organe d'ancrage comporte deux branches adaptées à recevoir entre elles l'élément de liaison et présentant un filet pour coopérer avec la vis - le système comprend un manchon déformable apte à recevoir l'élément de liaison et à être serré par la vis sur l'organe d'ancrage - le manchon présente une section transversale fermée - le manchon est apte à recevoir au plus un tronçon longitudinal de l'élément de liaison - le manchon présente une face interne ayant une extrémité évasée - le manchon présente une face externe ayant un tronçon médian de section rétrécie ; et - la vis présente une face inférieure destinée à s'étendre du côté de l'élément de liaison et de forme sensiblement sphérique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un système d'ostéosynthèse selon l'invention - les figures 2 et 3 sont des vues partielles en perspective montrant l'un des organes d'ancrage de la figure 1 respectivement à l'état éclaté et à l'état assemblé - les figures 4 et 5 sont des vues respectivement en perspective et de côté du manchon des figures 2 et 3 - la figure 6 est une vue partielle en perspective à plus grande échelle de l'autre organe d'ancrage de la figure 1; et - la figure 7 est une vue en perspective de la bague de l'organe de la figure 6. On a illustré aux figures un système d'ostéosynthèse rachidien selon l'invention. Ce système comporte des organes d'ancrage 23, seulement deux organes ayant été représentés, comprenant chacun une vis pédiculaire 4 adaptée à être vissée dans une vertèbre ou une partie de vertèbre respective de la colonne à arthrodéser. Chaque vis 4 présente un corps allongé rectiligne fileté à visser dans la vertèbre, et une tête 6 présentant deux branches 8 s'étendant en regard et à distance l'une de l'autre. De façon connue en soi, les branches 8 définissent entre elles un logement adapté à recevoir un élément de liaison reliant plusieurs vis 4 les unes aux autres. Les deux branches 8 présentent une face externe cylindrique 10 à section circulaire, les deux cylindres ayant pour axe un axe longitudinal du corps de la vis 4. Chaque organe d'ancrage 2, 3 comprend un capuchon 12 présentant une face interne cylindrique à section circulaire adaptée à être engagée extérieurement sur les deux branches 8 en reposant sur leur extrémité supérieure libre, en vue d'empêcher leur écartement mutuel. Les branches 8 présentent une face interne filetée 14 coaxiale au corps de la vis. Chaque organe d'ancrage 2, 3 comprend également une vis de serrage 16 ayant un filet externe 18 adapté à venir en prise avec le filet interne 14 des branches 8. Une face supérieure de la vis de serrage 16 présente une cavité 20 pour la manoeuvre de la vis de serrage au moyen d'un outil. Le capuchon 12 présente un orifice pour le serrage de la vis une fois le capuchon en place. Pour l'assemblage de chaque organe d'ancrage, on introduit l'élément de liaison entre les branches 8, puis on met la vis de serrage 16 en prise avec les branches 8 et on installe le capuchon 12. Lors du serrage de la vis 16 à travers le capuchon, la vis 16 vient serrer l'élément de liaison contre le fond de la tête de la vis pédiculaire 4 et ainsi immobiliser rigidement l'organe d'ancrage 2, 3 par rapport à l'élément de liaison. Les caractéristiques ci-dessus sont connues en soi des documents FR-2 659 546 et FR-2 642 643. En référence aux figures 1 à 5, l'élément de liaison associé à l'organe d'ancrage 2 comprend un ligament 23 d'un type classique, à section transversale déformable, et un élément d'adaptation 24 ou trompette sous la forme d'un manchon. Le manchon 24 a une forme de révolution généralement cylindrique à section transversale circulaire fermée. Il présente une face interne 26 s'évasant à une extrémité axiale du manchon, et une face externe 28 ayant un tronçon longitudinal de diamètre rétréci par rapport aux extrémités axiales. Le plus petit diamètre du manchon 24 est choisi pour être légèrement supérieur au diamètre du ligament 23 de sorte qu'on ne peut enfiler qu'un tronçon de ligament dans le manchon. Le manchon a des dimensions (notamment une épaisseur) et un matériau tels que sa section transversale peut être facilement déformée voire écrasée. La partie médiane du manchon 24 enfilé sur le ligament 23 est destinée à être reçue entre les branches 8 de la tête de la vis pédiculaire 4. Les extrémités longitudinales du manchon, de plus grand diamètre externe que sa partie médiane, forment ainsi des butées à l'encontre du coulissement du manchon 24 hors de la vis 4 le long du ligament 23. La vis de serrage 16 présente une face inférieure 30 opposée à la cavité 20 et de forme sensiblement sphérique convexe. Cette face 30 vient en contact avec le manchon 24 lors de l'installation de la vis de serrage. Lors du serrage de la vis, cette face 20 déforme et écrase localement sur le ligament 23 la partie médiane du manchon 24. La section correspondante du ligament 23, également déformée sans être endommagée, est ainsi immobilisée dans le manchon 24 lequel est immobilisé rigidement sur la tête de la vis pédiculaire. L'extrémité évasée de la face interne 26 du manchon facilite l'introduction du ligament à l'intérieur de celui-ci. On peut ainsi relier entre elles plusieurs vis pédiculaires 4 au moyen du seul ligament 23. Le manchon pourrait être fendu et ainsi avoir une section transversale ouverte. En référence aux figures 1, 6 et 7, l'organe d'ancrage 3 reçoit un élément de liaison rigide tel qu'une tige 32 destinée à relier entre elles plusieurs vis pédiculaires 4 de façon connue en soi des deux documents précités. En particulier, il pourra comprendre une bague fendue à face externe sphérique, enfilée sur la tige 32 et serrée entre la vis de serrage 16 et la tête de la vis pédiculaire 4 pour permettre le réglage de l'inclinaison de la tige 32 par rapport à la vis pédiculaire 4, puis leur immobilisation relative. En l'espèce, le capuchon 12 de l'organe d'ancrage 3 comporte une patte 34 ou oreille s'étendant en saillie d'une face externe du capuchon. Cette patte 34 présente un orifice débouchant 35 disposé de sorte qu'une fois le capuchon 12 en place, l'orifice 35 s'étend au droit ou au niveau de la tige 32 le long de la vis pédiculaire. En outre, le capuchon 12 présente une joue cylindrique 36 à section circulaire prolongeant vers le bas sur toute la hauteur de la patte 34 la face latérale cylindrique du capuchon. Cette joue 36 présente à l'opposé de la patte 34 un bord vertical rectiligne 38 parallèle à un axe du capuchon. Cette joue s'étend autour de l'axe du capuchon sur un secteur angulaire d'environ 1200. La joue 36 est contiguë à la patte 34 par son autre bord vertical. L'orifice 35 présente une extrémité évasée 40 du côté opposé à la joue 38. La section, sensiblement rectangulaire, de l'orifice 35 est juste supérieure à celle du ligament 23 et ne peut recevoir qu'un seul tronçon de celui-ci. Une extrémité longitudinale libre 42 du ligament présente un noeud, représenté de façon simplifiée sur les figures, qui lorsque le ligament 23 traverse l'orifice 35, vient en appui contre le bord évasé 40 de celui-ci pour bloquer le ligament. Le ligament étant relié à d'autres organes d'ancrage dont un seul, 2, a été illustré, il se produit une traction sur le ligament 23, qui place le bord 38 de la joue en butée contre la tige 32 (au besoin en ayant préalablement fait tourner le capuchon 12 autour de son axe), interdisant ainsi la rotation du capuchon 12 par rapport à la vis pédiculaire 4 et à la tige 32. La tige 32 est rigidement reliée à d'autres vis pédiculaires 4 d'un type classique, reliées entre elles uniquement par la tige. Le système d'ostéosynthèse comprend ainsi une partie rigide, constituée par les vis 3 reliées rigidement entre elles par la tige 32, et une partie souple constituée par les vis 2 reliées entre elles par le ligament. La vis 3 qui est illustrée constitue la frontière entre les deux parties du système. Sur le plan du comportement mécanique, on réalise ainsi une transition de contrainte entre la partie rigide de la colonne et sa partie totalement libre. L'élément de liaison souple pourra comprendre un câble. REVENDICATIONS 1. Organe d'ancrage (3) à une vertèbre pour un système d'ostéosynthèse, l'organe étant apte à être fixé à un élément de liaison rigide (32) relié à un deuxième organe d'ancrage, caractérisé en ce qu'il comporte une unique partie de fixation latérale (34) apte à relier simultanément l'organe (3) à un élément de liaison souple (23) relié à un troisième organe d'ancrage (2). 2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'ancrage (3) comprend un corps apte à recevoir l'élément de liaison rigide (32) et une bague (12) apte à être montée sur le corps et portant la partie de fixation (34), la bague présentant une butée (36) pour son blocage à rotation par rapport au corps. 3. Organe selon la revendication 2, caractérisé en ce que la butée (36) est agencée pour venir en appui contre l'élément de liaison rigide (32). 4. Organe selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la butée (36) comprend une partie cylindrique. 5. Organe selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le corps comprend deux branches (8) aptes à recevoir entre elles l'élément de liaison rigide (32) et à coopérer avec une vis (16) pour la fixation de l'élément de liaison rigide (32), la bague (12) étant apte à être montée sur les branches (8). 6. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie de fixation (34) présente un orifice (35) adapté à recevoir l'élément de liaison souple (23). 7. Organe selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orifice (35) présente un bord évasé (40). 8. Organe selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que le bord évasé (40) s'étend d'un côté de la partie de fixation (34) opposé à la butée (36). 9. Organe selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'orifice (35) est situé au niveau d'un emplacement prévu pour l'élément de liaison rigide (32). 10. Système d'ostéosynthèse vertébrale, caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'ancrage (3) selon l'une des revendications précédentes.