Brevet FR2804314A1 — publié le 20010803

La présente invention concerne le domaine technique de l'ostéosynthèse au sens général et elle vise les systèmes ou les dispositifs assurant une liaison intervertébrale adaptée pour stabiliser le rachis ou pour corriger les déformations du rachis, en particulier, les déformations scoliotiques. Dans l'état de la technique, il est connu de nombreux dispositifs de liaison intervertébrale. D'une manière classique, un tel dispositif comporte des éléments d'ancrage osseux, tels que par exemple des vis d'implantation pédiculaire ou des crochets vertébraux simples ou doubles équipés chacun d'une tête de fixation pour une tige de liaison reliant lesdits implants entre-eux. Les éléments d'ancrage osseux sont répartis le long de la zone du rachis à traiter pour permettre le montage de deux tiges de liaison s'étendant sensiblement parallèlement l'une à l'autre en étant disposées de chaque côté des apophyses épineuses des vertèbres. Parfois, un entretoisement transversal entre les tiges de liaison est mis en oeuvre pour rendre plus stable la construction ainsi réalisée. Une des difficultés pour la mise en place d'un tel dispositif de liaison intervertébrale concerne la connexion entre les tiges de liaison intervertébrale et les éléments d'ancrage osseux. Une telle connexion est rendue délicate en raison, notamment, du non alignement dans le plan frontal des éléments d'ancrage osseux, de la différence de hauteur entre les éléments d'ancrage osseux et de l'angulation imposée par l'anatomie du rachis à traiter. De telles difficultés de connexion de ces tiges de liaison font apparaître fréquemment des contraintes mécaniques qui viennent s'ajouter à celles engendrées par l'action correctrice ou stabilisatrice appliquée, et qui sont susceptibles d'entraîner l'arrachement au moins partiel des éléments d'ancrage osseux, voire une cassure d'une des parties constitutives d'un tel dispositif de liaison intervertébrale. L'analyse des solutions antérieures connues conduit à constater qu'il apparaît le besoin de disposer d'un système de liaison intervertébrale conçu pour faciliter, eu égard au décalage angulaire imposé par le rachis, la connexion entre les éléments d'ancrage osseux et une tige de liaison intervertébrale, tout en limitant les contraintes mécaniques imposées aux diverses parties constitutives d'un tel dispositif de liaison, notamment en supprimant les contraintes générées par la simple liaison des différents éléments d'ancrage dont l'alignement selon les trois plans de l'espace peut être imparfait. L'objet de l'invention vise donc à satisfaire ce besoin en proposant un dispositif de liaison intervertébrale, du type comportant des éléments d'ancrage osseux destinés à être reliés entre-eux par l'intermédiaire d'au moins une tige de liaison intervertébrale. Selon l'invention, le dispositif comporte au moins un ensemble de fixation comprenant - au moins un élément d'ancrage osseux destinés à être monté sur une vertèbre, - une barre de connexion fixée sur l'élément ou les éléments d'ancrage, - et un système de fixation pour au moins une tige de liaison, monté sur la barre de connexion pour assurer la solidarisation de ladite tige de liaison dans une position déterminée par rapport à l'élément d'ancrage, en vue d'assurer une correction vertébrale. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective montrant un exemple d'application pour un dispositif de liaison intervertébrale conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en perspective montrant un exemple préféré de réalisation d'un ensemble de fixation conforme à l'invention. La fig. 3 est une vue en perspective d'un système de fixation faisant partie d'un ensemble de fixation illustré à la fig. 2. La fig. 4 est une vue en coupe élévation du système de fixation illustré à la fig. 3. Les fig. 5 et 6 sont des vues respectivement en perspective et de côté d'un autre exemple de réalisation d'un système de fixation selon l'invention. Les fig. 7 et 8 sont des vues respectivement en perspective et en coupe- élévation d'un autre exemple de réalisation d'un système de fixation selon l'invention. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 1, l'objet de l'invention concerne un dispositif 1 de liaison intervertébrale comportant au moins un, et dans l'exemple illustré, quatre ensembles de fixation 2 conformes à l'invention adaptés pour être montés sur des vertèbres représentées schématiquement à titre illustratif par des segments Vl à V5. Chaque ensemble de fixation 2 comporte au moins un et, de préférence, deux éléments d'ancrage osseux 3, destinés à être montés sur deux vertèbres adjacentes ou avantageusement sur une même vertèbre. Dans l'exemple illustré à la fig. 2, chaque élément d'ancrage osseux 3 est constitué par une vis comportant une tige d'ancrage filetée 4 surmontée par une tête de fixation 5. Conformément à l'invention, chaque ensemble de fixation 2 comporte une barre de fixation 6 montée sur l'élément ou les éléments d'ancrage 3 appartenant à chaque ensemble de fixation 2. Selon la variante préférée de réalisation dans laquelle un ensemble de fixation 2 comporte une paire d'éléments d'ancrage 3, les éléments d'ancrage 3 appartenant à une paire, sont reliés entre-eux par l'intermédiaire d'une barre de connexion 6 formant ainsi un pont entre les éléments d'ancrage osseux 3. Cette barre de connexion 6 est montée de toute manière appropriée sur les éléments d'ancrage osseux 3. Dans un exemple préféré de réalisation, la barre de connexion 6 présente une section droite transversale circulaire et se trouve montée sur chaque élément d'ancrage osseux 3 par l'intermédiaire de moyens 7 assurant un guidage en rotation de la barre 6 autour de son axe et un blocage dans une position fixe. De préférence, la barre de connexion 6 présente au moins une courbure ou un cintrage dont la fonction apparaîtra plus précisément dans la suite de la description. Dans l'exemple de réalisation illustré, les moyens de guidage et de blocage 7 sont constitués par un collier ouvert 8 définissant un logement de passage pour une partie terminale de la barre de connexion 6. Chaque collier ouvert 8 est prolongé par deux branches 9 conformées chacune sous la forme d'une bague destinée à être insérée sur un prolongement fileté 11 faisant partie de la tête de fixation 5 de l'élément d'ancrage osseux 3. L'extrémité du prolongement fileté 11 est destinée à recevoir un écrou 12 dont le vissage permet la fermeture du collier, conduisant au blocage de la barre de connexion 6 par rapport aux éléments d'ancrage osseux 3. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de liaison intervertébrale 1 comporte un système 14 de fixation pour au moins une tige 15 de liaison intervertébrale. Le système de fixation 14 est monté sur la barre de connexion 6, de manière à permettre la fixation de la tige de liaison 15 dans une position déterminée par rapport aux éléments d'ancrage osseux 3. Selon une forme avantageuse de réalisation, le système de fixation 14 comporte des moyens 16 adaptés pour assurer son montage dans une position déterminée suivant la longueur de la barre de connexion 6. Ces moyens de montage 16 sont équipés de moyens 17 assurant la fixation de la tige de liaison 15. Dans l'exemple de réalisation illustré plus particulièrement aux fig. 3 et 4, les moyens de montage 16 du système de fixation 14 sont constitués par des moyens assurant au moins un coulissement d'un tel système de fixation, associés à des moyens 18 de blocage dudit système de fixation 14 dans une position fixe le long de la barre de connexion 6. De préférence, les moyens de montage 16 sont conçus pour assurer également un pivotement du système de fixation 14 autour de l'axe de la barre de connexion 6. Dans l'exemple de réalisation illustré aux fig. 3 et 4, les moyens de montage 16 sont constitués par l'intermédiaire d'un collier ouvert 19, dit premier, de passage de la barre de connexion 6. Ce premier collier ouvert 19 se prolonge, de part et d'autre, par des branches 21a, 21b dites respectivement, inférieure et supérieure sur lesquelles agissent, en tant que moyens de blocage 18, des moyens de serrage, tels qu'un écrou dans l'exemple illustré, permettant d'assurer l'immobilisation du premier collier sur la barre de connexion 6. Les moyens de fixation 17 pour la tige de liaison 15 sont constitués également, dans un exemple préféré de réalisation, par l'intermédiaire d'un deuxième collier 23 de passage de la tige de liaison 15. Ce deuxième collier ouvert 23 se prolonge, de part et d'autre, par des branches 24a et 24b respectivement dites inférieure et supérieure, sur lesquelles agissent des moyens de blocage permettant d'immobiliser ou de solidariser la tige de liaison 15 par rapport au système de fixation 14. Selon une caractéristique préférée de réalisation, les moyens de blocage du deuxième collier 23 sont les mêmes que les moyens de blocage 18 du premier collier 19. Ces moyens de blocage 18 sont constitués par une seule pièce, à savoir un écrou. A cet effet, le premier collier 19 comporte une branche inférieure 21a munie d'une tige filetée 25 traversant la branche supérieure 21b, conformée sous la forme d'une bague. Le deuxième collier 23 possède également des branches inférieure 24a et supérieure 24b conformées sous la forme de bagues pour permettre leur emmanchement sur la tige filetée 25 qui est coiffée par l'écrou de serrage 18. Il doit être compris que les moyens de fixation 17 pour la tige de liaison 15, sont montés sur les moyens de montage 16 avec une possibilité de rotation autour d'un axe de pivotement constitué par la tige filetée 25 s'étendant par exemple sensiblement perpendiculairement à la barre de connexion 6. De préférence, les moyens de montage 16 et les moyens de fixation 17 sont aménagés pour comporter des moyens 26 assurant un calage angulaire entre-eux. Dans l'exemple de réalisation illustré, les moyens 26 sont du type à emboitement par cône, formés par un cône 27 s'étendant à partir de la face inférieure de la branche 24a et coopérant avec un alésage 28 tronconique délimitant l'intérieur de la bague supérieure 21b. Le serrage de l'écrou 18 conduit à l'enfoncement mutuel entre le cône 27 et l'alésage tronconique 28 assurant un blocage angulaire entre les deux colliers 19, 23. Bien entendu, il peut être prévu de réaliser de manière différente les moyens de calage angulaire 26, tels que par exemple par l'intermédiaire d'aspérités réalisées sur la face inférieure de la bague 24a et sur la face supérieure de la bague 21b. Les avantages du dispositif de liaison intervertébrale 1 selon l'invention découlent directement de la description qui précède. Après l'implantation des dispositifs d'ancrage osseux 3 réalisés de toute manière appropriée, le ou les deux éléments d'ancrage osseux 3 de chaque ensemble de fixation 2, sont munis d'une barre de connexion 6 équipée de son système 14 de fixation pour une tige de liaison 15. Dans le cas préféré où l'ensemble de fixation 2 comporte une paire d'éléments d'ancrage 3, une barre de connexion 6 équipée de son système de fixation 14, est ainsi montée entre les éléments d'ancrage osseux 3 de la paire. Les éléments d'ancrage 3 de chaque paire sont installés sur deux vertèbres adjacentes (par exemple V4 et VS) ou, de préférence, sur une même vertèbre (par exemple VI et V2). Il est à noter que la barre de connexion 6 est adaptée pour rattraper les différences de hauteur existant entre les éléments d'ancrage osseux 3 des ensembles de fixation 2 adjacents. Un tel rattrapage peut être obtenu par la conformation donnée à la barre de connexion 6 et/ou par sa rotation sur elle-même permettant de décaler dans le plan sagittal, la hauteur pour la fixation de la tige de liaison 15. La barre de connexion 6 est également conformée pour s'adapter à l'anatomie vertébrale et peut ainsi présenter, comme dans l'exemple illustré, une courbure concave dirigée vers la vertèbre. Une telle possibilité de réglage facilite les opérations de montage de la tige de liaison 15 entre deux ensembles de fixation adjacents, dans la mesure où deux points dans l'espace peuvent toujours être reliés par une même droite. Par ailleurs, chaque dispositif de fixation 14 est monté de manière fixe sur la barre de connexion 6 dans une position choisie par rapport aux éléments d'ancrage osseux 3. Il est à noter que le dispositif de fixation 14 peut être monté sur la barre de connexion 6 entre les éléments d'ancrage 3 ou en dehors de ces derniers, dans le cas où la barre de connexion 6 se prolonge sur un côté, autorisant ainsi une fixation latérale de la tige de liaison 15. Une telle possibilité de réglage dans le plan frontal facilite la fixation de la tige de liaison 15 sur chaque ensemble de fixation 2. La connexion de la tige de liaison 15 est encore facilitée par la possibilité de réglage, dans le plan transversal coupant l'axe du rachis, de la position du collier de réception 23. Le système de fixation 14 pour la tige de liaison 15, comporte ainsi une possibilité de réglage tridimensionnel permettant de faciliter la connexion de la tige de liaison 15 tout en réduisant les contraintes mécaniques imposées aux éléments d'ancrage osseux 3. A cet égard, il est à noter que la fixation de la tige de liaison 15 sur chaque barre de connexion 6, conduit à répartir les efforts. Cette répartition des efforts est avantageusement obtenue pour chaque ensemble 2 comportant deux éléments d'ancrage osseux 3 sur lesquels se répartissent les efforts. Les contraintes mécaniques imposées à chaque élément d'ancrage osseux 3 sont donc réduites par rapport au système antérieur dans lequel chaque élément d'ancrage osseux subit les contraintes imposées par une tige de liaison. Les contraintes mécaniques appliquées sur les éléments d'ancrage osseux 3 sont limitées à celles générées essentiellement lors de l'action correctrice ou stabilisatrice exécutée. Par ailleurs, il est à noter que le dispositif de liaison intervertébrale 1 nécessite l'utilisation d'une unique tige de liaison 15. Bien entendu, il peut être envisagé de monter sur une barre de connexion 6 d'un ensemble de fixation 2, les extrémités de deux tiges de liaison 15 s'étendant en sens inverse l'une de l'autre. Un tel dispositif de liaison 1 peut ainsi être installé sur des segments du rachis séparés ou contigus. Il est à noter que chaque ensemble de fixation 2 conforme à l'invention peut être associé à d'autres éléments d'ancrage osseux, tels que des crochets. Dans le même sens, il est à noter que les éléments d'ancrage osseux 3 peuvent être constitués de manière différente comme par exemple, par l'intermédiaire d'un crochet vertébral simple ou double. Ainsi, tel que cela ressort de la fig. 1, au moins un et dans l'exemple illustré, deux éléments d'ancrage osseux 3 sont constitués chacun par un crochet double, tel que celui décrit dans le brevet FR 2 763 236. Dans la description qui précède, le système de fixation 14 est constitué essentiellement à partir de deux colliers 19, 23 sensiblement identiques formant une sorte de croisillon. Bien entendu, le système de fixation 14 peut être réalisé de manière différente. Les fig. 5 et 6 décrivent à titre d'exemple, une deuxième variante de réalisation du système de fixation 14 comportant des moyens de montage 16 constitués par un bloc-support 33 de forme générale cylindrique présentant à son extrémité inférieure, une mâchoire 34 délimitant avec une bague d'appui 35 un logement de passage 36 pour la barre de connexion 6. La bague d'appui 35 est montée en coulissement libre sur le bloc-support 33. Le bloc-support 33 comporte un logement de passage 37 pour la tige de liaison 15. De préférence, le logement de passage 37 présente une section droite de passage supérieure à la section droite transversale de la tige de liaison 15 pour autoriser un réglage en débattement angulaire. Les moyens de fixation 17 pour la tige de liaison 15 sont constitués par une rondelle coiffante 38 montée sur l'extrémité supérieure du bloc-support 33, de sorte que la tige de liaison 15 se trouve enserrée entre la rondelle coiffante 38 et la bague d'appui 35. L'extrémité du bloc-support 33 est filetée pour recevoir un écrou 39 agissant sur la rondelle coiffante 38 pour assurer par serrage, l'immobilisation de la tige de liaison 15 sur le système de fixation 14 et dudit système 14 sur la barre de connexion 6. Les fig. 7 et 8 décrivent une troisième variante de réalisation d'un système de fixation 14 comportant des moyens de montage 16 constitués par un étrier 41 formé entre un corps 42 et une coupelle intermédiaire 43. Le corps 42 se présente sous la forme d'un disque surmonté d'un prolongement 44 sur lequel est montée, en position de superposition, la coupelle intermédiaire 43. Le disque 42 et la coupelle intermédiaire 43 sont conformés pour délimiter entre-eux, un logement de passage 45 pour la barre de connexion 6. Les moyens de fixation 17 sont constitués par une coupelle d'appui 46 montée sur le prolongement 44 du corps et venant coiffer la coupelle intermédiaire 43 en délimitant entre elles, un logement de passage 47 pour la tige de liaison 15. Tel que cela ressort des dessins, le logement de passage 47 se trouve décalé par rapport à l'axe du prolongement 44. La coupelle d'appui 46 est surmontée par un écrou 48 vissé sur un filetage réalisé sur le prolongement 44 du corps. Le serrage de l'écrou 48 conduit au blocage du système de fixation 14 sur la barre de connexion 6 et de la tige de liaison 15 sur le système de fixation 14. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de liaison intervertébrale, du type comportant des éléments d'ancrage osseux (3) destinés à être reliés entre-eux par l'intermédiaire d'au moins une tige de liaison intervertébrale (15), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble de fixation (2) comprenant - au moins un élément d'ancrage osseux (3) destiné à être monté sur une vertèbre, - une barre de connexion (6) fixée sur l'élément ou les éléments d'ancrage (3), - et un système (14) de fixation pour au moins une tige de liaison (15), monté sur la barre de connexion (6) pour assurer la solidarisation de ladite tige de liaison dans une position déterminée par rapport à l'élément d'ancrage (3), en vue d'assurer une correction vertébrale. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble de fixation (2) comprenant une paire d'éléments d'ancrage osseux (3) destinés à être montés sur une même vertèbre ou sur deux vertèbres adjacentes, la barre de connexion (6) étant fixée entre les éléments d'ancrage (3) d'une même paire. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de fixation (14) comporte des moyens (16) pour son montage dans une position déterminée sur la barre de connexion (6), ces moyens de montage (16) étant équipés de moyens de fixation (17) pour la tige de liaison (15). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de montage (16) du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6) sont constitués par des moyens assurant au moins un coulissement du système de fixation (14), associés à des moyens de blocage (18) dudit système en position fixe. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de montage (16) du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6) sont constitués par des moyens assurant également un pivotement du système de fixation (14) autour de l'axe de la barre de connexion (6). 6 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation (17) pour la tige de liaison (15) sont montés sur les moyens de montage (16) avec une possibilité de rotation autour d'un axe de pivotement. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de montage (16) et les moyens de fixation (17) sont aménagés pour comporter des moyens de calage angulaire (26) assurant un blocage entre-eux. 8 - Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de montage (16) du système de fixation (14) sur la barre de connexion, et les moyens de fixation (17) pour la tige de liaison sont constitués par l'intermédiaire d'un premier (19) et deuxième (23) colliers ouverts de passage, respectivement de la barre de connexion (6) et de la tige de liaison (15), chaque collier ouvert (19, 23) étant muni de moyens de blocage (18) permettant d'assurer l'immobilisation du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6) et de la tige de liaison (15) par rapport au système de fixation. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de blocage (18) pour les colliers de réception (19, 23) constituent une seule pièce. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de blocage (18) pour les colliers de réception (19, 23) sont constitués par un écrou coopérant avec une tige filetée (25) s'étendant à partir d'une branche (21a) du premier (19) collier, tandis que l'autre branche (21b) dudit collier est traversée par la tige filetée (25) sur laquelle sont emmanchées des bagues (24a, 24b) s'étendant à partir du deuxième collier (23) et destinées à être coiffées par l'écrou (18) permettant d'assurer le blocage de la barre de connexion et de la tige de liaison. 11 - Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de montage (16) du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6) et les moyens de fixation (17) pour la tige de liaison (15) sont constitués par l'intermédiaire d'un bloc-support (33) présentant une mâchoire (34) délimitant avec une bague d'appui (35), un logement de passage (36) pour la barre de connexion (6), la bague d'appui (35) étant montée en déplacement libre sur le bloc-support et sur laquelle est destinée à venir en appui la tige de liaison (15) traversant le bloc-support et interposée entre ladite bague et une rondelle coiffante (38) destinée à assurer à l'aide d'un écrou (39), le blocage par serrage, de la tige de liaison (15) sur le système de fixation (14) et dudit système sur la barre de connexion (6). 12 - Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que - les moyens de montage (16) du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6), sont constitués par un étrier (41) formé entre un corps (42) et une coupelle intermédiaire (43) montée sur le corps en position de superposition et délimitant entre-eux, un logement (45) de passage pour la barre de connexion (6), - et les moyens de fixation (17) pour la tige de liaison (15), sont constitués par une coupelle d'appui (46) montée sur le corps (42) et venant coiffer la coupelle intermédiaire (43) en délimitant entre elles un logement de passage (47) pour la tige de liaison (15), la coupelle d'appui (46) étant surmontée par un écrou (48) vissé sur un prolongement fileté (44) présenté par le corps, permettant par son serrage, le blocage du système de fixation (14) sur la barre de connexion (6) et de la tige de liaison (15) sur le système de fixation (14). 13 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre de connexion (6) présente au moins une courbure. 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la barre de connexion (6) est montée sur chaque élément d'ancrage (3) par l'intermédiaire de moyens (7) de guidage en rotation autour de son axe et de blocage dans une position fixe déterminée. 15 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en tant qu'élément d'ancrage osseux (3), une vis pédiculaire ou un crochet simple ou double. 16 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une série d'ensembles de fixation (2) montés chacun sur au moins une vertèbre donnée et reliés entre-eux par l'intermédiaire d'au moins une tige de liaison (15).