Brevet FR2786684A1 — publié le 20000609

La présente invention concerne un matériel d'arthrodèse vertébrale. Il est connu de traiter une déformation de la colonne vertébrale ou de procéder à une immobilisation d'un segment de la colonne vertébrale par la mise en place d'un cadre rectangulaire rigide sur le côté postérieur des vertèbres. Ce cadre est engagé sur les apophyses épineuses des vertèbres à traiter, de telle sorte que ses branches longitudinales viennent se placer à proximité des lames des vertèbres. Des fils ou câbles métalliques sont ensuite mis en place autour des branches de ce cadre et autour des parties osseuses puis ces fils sont torsadés, ou les câbles sont sertis à leurs extrémités, pour assurer le maintien du cadre en position. Cette technique donne satisfaction en pratique pour traiter certaines affections mais présente néanmoins certaines limites quant à ses possibilités d'utilisation. En effet, la mise en place des fils ou câbles métalliques n'est pas une opération toujours très facile à réaliser et est relativement longue. Le diamètre particulier des branches des cadres disponibles ne permet pas d'envisager une fixation de ces cadres autrement que par de tels fils ou câbles. En outre, cette technique nécessite de disposer de nombreux cadres ayant des longueurs différentes pour traiter les différents cas susceptibles de se présenter et ne permet pas de faire face à certaines situations particulières telles qu'une arthrodèse cervico-vertébrale ou vertébro-sacrale. La présente invention vise à remédier à un ou plusieurs de ces différents inconvénients. A cet effet, le matériel qu'elle concerne comprend - deux tiges ayant une longueur adaptée au traitement à réaliser et au nombre de vertèbres concernées par l'arthrodèse, cette longueur étant soit prédéfinie, par exemple dix, quinze ou vingt centimètres, soit relativement importante, par exemple cinquante centimètres, les tiges étant alors susceptibles d'être coupées à longueur désirée, et - au moins une traverse comprenant des parties de serrage à ses extrémités pour permettre son assemblage aux extrémités des tiges, chacune de ces parties de serrage comprenant une portion en forme de collier allongé, propre à offrir une surface de contact importante avec l'extrémité correspondante de la tige. Ces portions en forme de collier allongé permettent un assemblage de deux portions de ces tiges avec une traverse, pour la constitution d'un dispositif d'arthrodèse en forme de U ou, de préférence, avec deux traverses pour la constitution d'un dispositif en forme de cadre rectangulaire. Cet assemblage, par la surface de contact importante desdites portions en forme de collier avec les tiges ou portions de tige, est parfaitement solide et rigide et permet une résistance du dispositif aux contraintes répétées que ce dernier subit sous l'effet des mouvements du patient. Les tiges sont coupées à longueur désirée mais peuvent avoir à l'origine une longueur importante, par exemple vingt à trente centimètres. La longueur du dispositif constitué au moyen de ces tiges peut ainsi être adaptée au traitement à réaliser et au nombre de vertèbres concernées par I'arthrodèse. Le dispositif est destiné, la plupart du temps, à être maintenu en place au moyen de fils ou câbles métalliques tels que précités. Les tiges peuvent toutefois présenter un diamètre standard, par exemple 5, 6 ou 7 mm, compatible avec des moyens d'ancrage osseux tels que des vis ou des crochets pédiculaires disponibles sur le marché. Une fixation du matériel avec ces moyens d'ancrage osseux, en remplacement ou en complément des fils ou câbles, est ainsi rendue possible. Les tiges sont également compatibles avec des traverses intermédiaires elles aussi présentes sur le marché, pour permettre de rigidifier latéralement un cadre de grande longueur. Avantageusement, le matériel comprend en outre au moins une des pièces suivantes: - une pièce conformée pour prendre appui sur le sacrum; - une pièce conformée pour prendre appui sur l'os occipital, chacune de ces pièces comprenant à une extrémité deux parties de serrage identiques à celles de la traverse précitée, pour son assemblage aux tiges ou portions de tige. Ces pièces permettent d'adapter le matériel à tout type d'arthrodèse, en particulier vertébro-sacrale ou cervico-vertébrale. De préférence, au moins une extrémité de chaque tige présente une portion de section transversale polygonale, notamment hexagonale, et la portion en forme de collier de chaque partie de serrage de la traverse ou de la pièce d'appui sacrai ou occipital correspondante délimite un logement ayant une forme polygonale propre à caler cette extrémité. Ces portions et logements permettent ainsi d'assurer le calage en rotation des tiges par rapport à la traverse et/ou à la pièce d'appui précitée, ce qui permet de courber ces tiges de manière à les conformer à l'arthrodèse à réaliser, en éliminant tout risque de déplacement angulaire de ces tiges ou par rapport à ces traverses ou pièces. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, chaque portion en forme de collier présente deux oreilles dont chacune est solidaire d'une extrémité de cette portion, ces oreilles étant mutuellement adjacentes et présentant deux trous coaxiaux; une de ces oreilles définit une surface d'appui pour la tête d'une vis de serrage et le trou de l'autre oreille est taraudé pour recevoir cette vis. Avantageusement, chaque traverse destinée à être reliée aux extrémités des tiges ou des portions de tige est coudée dans sa partie centrale pour permettre l'engagement des tiges de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres, de telle sorte que ces tiges viennent à proximité des lames des vertèbres. Pour sa bonne compréhension, I'invention est à nouveau décrite ci-après, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du matériel qu'elle concerne. La figure 1 est une vue de dessus de différents éléments que comprend ce matériel; la figure 2 est une vue de profil d'un élément en forme de traverse; la figure 3 en est une vue en coupe selon la ligne 111-111 de la figure 2; la figure 4 est une vue de profil d'un autre élément que comprend ce matériel, formant une pièce d'appui sacrai; la figure 5 est une vue de profil d'encore un autre élément que comprend ce matériel, formant une pièce d'appui occipital; les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de dessus et de profil d'un dispositif d'arthrodèse qu'il est possible de constituer par assemblage modulaire de certains des éléments montrés aux figures 1 à 5, et les figures 8 et 9 sont des vues de dessus de deux autres dispositifs d'arthrodèse qu'il est également possible de constituer par le même genre d'assemblage. La figure 1 représente un matériel d'arthrodèse vertébrale comprenant: deux tiges 2 d'une longueur importante, c'est-à-dire de vingt à trente centimètres; - deux traverses 3; - une pièce 4 conformée pour prendre appui sur le sacrum, et - une pièce 5 conformée pour prendre appui sur l'os occipital, i 5 ces traverses 3 et pièces 4 et 5 pouvant être assemblées aux extrémités des tiges 2 ou de portions de ces tiges coupées à longueur désirée. Les tiges 2 présentent un diamètre standard, et le matériel peut comprendre des tiges de différents diamètres, notamment 5, 6 ou 7 mm. Ainsi que le montrent les figures 2 et 3, chaque traverse 3 présente une forme coudée dans sa zone médiane 6 et comprend deux parties de serrage 7 à ses extrémités. Chaque partie de serrage 7 comprend une portion 8 en forme de collier, allongée perpendiculairement à la traverse 3, qui délimite intérieurement un logement cylindrique 9. Ce logement 9 a un diamètre légèrement supérieur à celui des tiges 2, de sorte qu'il peut recevoir l'une de ces tiges 2, et est délimité par un fond 10 du côté opposé à celui par lequel la tige 2 est introduite dans le logement 9. Chaque partie de serrage 7 présente en outre deux oreilles 1 1, dont chacune est solidaire d'une extrémité de la portion 8 en forme de collier. Ces deux oreilles 11 sont adjacentes mais séparées par un espace, et une encoche 12 est aménagée dans le fond 10 pour prolonger cet espace au niveau de ce fond. La traverse 3 est réalisée en un matériau rigide mais présentant un certain degré de souplesse élastique, notamment en acier inoxydable ou en titane, et ces espace et encoche 12 permettent une mobilité relative des oreilles 11 entre une position d'éloignement mutuel, dans laquelle une tige 2 peut être introduite dans le logement 9, et une position de rapprochement mutuel, dans laquelle cette tige 2 est serrée par la portion 8. Pour réaliser ce rapprochement, les oreilles 11 présentent deux trous coaxiaux 13; une des oreilles 11 définit une surface d'appui pour recevoir la tête d'une vis 14 et le trou 13 de l'autre oreille 1 1 est taraudé pour recevoir le corps fileté de cette vis 14. Ainsi que cela apparaît aux figures 1 et 4, la pièce 4 présente une portion 15 en forme de traverse. Cette portion 15 est similaire à la traverse 3 et comprend des parties de serrage 16 identiques à celles de cette traverse 3. La pièce 4 présente en outre deux branches 17 en saillie, soudées sur la portion 15. Ces branches 17 sont conformées pour prendre appui sur le sacrum lorsqu'un dispositif 25 tel que montré à la figure 8 est mis en place contre la colonne vertébrale pour réaliser une arthrodèse vertébro-sacrale. La pièce 5 comprend, quant à elle, deux parties de serrage 18, identiques aux parties 7 précitées, qui sont soudées aux extrémités d'une tige conformée pour constituer une partie d'appui 19. Cette partie 19 est destinée à prendre appui contre l'os occipital lorsqu'un dispositif 26 tel que montré à la figure 9 est mis en place contre la colonne vertébrale pour réaliser une arthrodèse occipito-vertébrale. Les figures 6 à 9 montrent qu'il est possible de constituer différents dispositifs d'arthrodèse par assemblage modulaire des éléments 2, 3, 4 et 5 décrits plus haut, ces dispositifs ayant des formes et des longueurs variées, adaptées à l'arthrodèse à réaliser. En particulier, I'assemblage des tiges 2 avec deux traverses 3 permet de constituer un dispositif 20 en forme de cadre rectangulaire, propre à permettre l'immobilisation d'un segment vertébral. La forme coudée des traverses 3 permet l'engagement des tiges 2 de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres jusqu'à proximité des lames de ces vertèbres, pour assurer une parfaite immobilisation du segment vertébral concerné. Les tiges 2 peuvent être coupées à longueur désirée tout en restant assemblables aux traverses 3, ce qui permet de réaliser des cadres de différentes longueurs en fonction des besoins. Dans tous les cas, la large surface de contact des portions 8 avec les tiges 2, conjointement à la forme particulière précitée des parties 7, permet un assemblage parfaitement solide et rigide, pour l'obtention d'un dispositif propre à résister aux contraintes répétées exercées par les mouvements du patient. Les figures 6 et 7 montrent en outre que les tiges 2, de par leurs diamètres standards, sont compatibles avec les systèmes 21 de montage de vis 22 ou de crochets 23 pédiculaires disponibles sur le marché, en particulier avec les vis ou crochets décrits dans le brevet français N 91 12206, ou avec des traverses intermédiaires 24 assurant le maintien des tiges 2 selon un entraxe précis, comme la traverse décrite dans le Certificat d'Utilité français N 95 08680. La pièce 4, grâce à sa portion 15, peut être assemblée de la même manière que la traverse 3 inférieure d'un dispositif 20 en forme de cadre, pour permettre de constituer, comme montré à la figure 8, un dispositif 25 d'arthrodèse vertébro-sacrale. Les portions 18 de la pièce 5 peuvent être assemblées aux tiges 2 en lieu et place de la traverse 3 supérieure d'un dispositif 20, pour permettre de constituer dispositif 26 d'arthrodèse occipito-vertébrale. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Ainsi, il pourrait être envisagé de réaliser un dispositif d'arthrodèse occipito-vertébro- sacrale en utilisant des tiges 2 de longueur adaptée, si le cas devait se présenter. REVENDICATIONS 1 - Matériel d'arthrodèse vertébrale, caractérisé en ce qu'il comprend: deux tiges (2) ayant une longueur adaptée au traitement à réaliser et au nombre de vertèbres concernées par l'arthrodèse, cette longueur étant soit prédéfinie, par exemple dix, quinze ou vingt centimètres, soit relativement importante, par exemple cinquante centimètres, les tiges (2) étant alors susceptibles d'être coupées à longueur désirée, et - au moins une traverse (3) comprenant des parties de serrage (7) à ses extrémités pour permettre son assemblage aux extrémités des tiges (2), chacune de ces parties de serrage (7) comprenant une portion en forme de collier (8) allongé, propre à offrir une surface de contact importante avec l'extrémité correspondante de la tige (2). 2 - Matériel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une des pièces suivantes: - une pièce (4) conformée pour prendre appui sur le sacrum; - une pièce (5) conformée pour prendre appui sur l'os occipital, chacune de ces pièces (4, 5) comprenant à une extrémité deux parties de serrage (16, 18) identiques à celles de la traverse (3) précitée, pour son assemblage aux tiges (2) ou portions de tige. 3 - Matériel selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité de chaque tige présente une portion de section transversale polygonale, notamment hexagonale, et en ce que la portion en forme de collier de chaque partie de serrage de la traverse ou de la pièce d'appui sacrai ou occipital délimite un logement ayant une forme polygonale correspondante, propre à caler cette extrémité. 4 - Matériel selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque portion (8) en forme de collier présente deux oreilles (11) dont chacune est solidaire d'une extrémité de cette portion (8), ces oreilles (11) étant mutuellement adjacentes et présentant deux trous (13) coaxiaux; une de ces oreilles (11) définit une surface d'appui pour la tête d'une vis (14) de serrage et le trou (13) de l'autre oreille (11) est taraudé pour recevoir cette vis (14). 5 - Matériel selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque traverse (3, 15) destinée à être reliée aux extrémités des tiges (2) ou des portions de tige (2) est coudée dans sa partie centrale (6) pour permettre l'engagement des tiges (2) de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres, de telle sorte que ces tiges (2) viennent à proximité des lames des vertèbres. 6 - Matériel selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tiges présentent un diamètre standard, c'est-à-dire compatible avec des moyens d'ancrage osseux tels que des vis (22) ou des crochets (23) pédiculaires disponibles sur le marché, ou avec des traverses intermédiaires elles aussi présentes sur le marché.