Brevet FR2845587A1 — publié le 20040416

i La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'ostéosynthèse destinés notamment aux traitements de défauts ou d'états pathologiques de la colonne vertébrale ou des vertèbres. L'objet de l'invention concerne plus particulièrement un dispositif de 5 stabilisation intervertébrale permettant de maintenir en position relative convenable au moins deux vertèbres en vue de corriger chez un patient, par exemple, un tassement des vertèbres, une scoliose, une lordose, une cyphose ou une instabilité intervertébrale. Dans le domaine d'application de l'ostéosynthèse du rachis, il existe de 10 nombreux dispositifs d'ostéosynthèse comportant chacun un système de liaison relié de part et d'autre à des parties de fixation adaptées pour être fixées sur des vertèbres par l'intermédiaire d'éléments d'ancrage osseux. Il est connu une première catégorie de dispositifs d'ostéosynthèse comportant un système de liaison rigide relié de part et d'autre aux parties de fixation sur les 15 vertèbres. Un tel dispositif rigide de stabilisation conduit à un report des contraintes mécaniques sur les articulations intervertébrales adjacentes à celles stabilisées. Pour remédier à ce problème, il est connu une deuxième catégorie de dispositifs d'ostéosynthèse comportant un système de liaison déformable élastiquement, relié de part et d'autre, aux parties de fixation sur les vertèbres. D'une 20 manière générale, un tel dispositif de stabilisation intervertébrale dit dynamique comporte un système de type ressort ou amortisseur propre à résister élastiquement à un allongement et à une compression axiale. Un tel dispositif de stabilisation est capable d'amortir le mouvement en compression comme celui en traction autorisant un mouvement physiologique des segments vertébraux. Certains dispositifs connus 25 sont adaptés également pour amortir les mouvements en flexionextension dans le plan antéro-postérieur et les mouvements en flexion latérale. Il apparaît toutefois que les solutions antérieures connues ne sont pas de conception simple et présentent généralement un encombrement relativement important conduisant en particulier à une difficulté pour placer le dispositif dans une 30 position non contrainte. L'objet de l'invention vise donc à proposer un dispositif de liaison intervertébrale conçu pour amortir et contrôler les mouvements de compression-traction, de flexion-extension et d'inflexion latérale tout en étant de conception simple en présentant un encombrement réduit. Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un dispositif d'ostéosynthèse pour colonne vertébrale comportant au moins un système de liaison 5 déformable élastiquement relié de part et d'autre à au moins une première et une deuxième parties de fixation adaptées pour être fixées sur des vertèbres par l'intermédiaire d'éléments d'ancrage osseux. Selon l'invention, le système de liaison déformable élastiquement comporte: a un organe de liaison déformable comportant: - dans un plan dit sagittal une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de flexion-extension des parties de fixation, - dans un plan dit frontal perpendiculaire au plan sagittal, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements des parties de fixation d'inflexion latérale, la raideur de l'organe de liaison 15 déformable dans le plan frontal étant inférieure à la raideur dans le plan sagittal, selon un axe résultant qui est l'intersection entre le plan sagittal et le plan frontal, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de traction-compression des parties de fixation, * et des moyens de limitation des mouvements de flexion- extension, de traction-compression et d'inflexion latérale entre les parties de fixation. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'ostéosynthèse conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe élévation d'un dispositif d'ostéosynthèse tel qu'illustré à la fig. 1. La fig. 3 est une vue partielle en perspective montrant le dispositif 30 d'ostéosynthèse illustré à la fig. 1 et 2 mais en position de traction. La fig. 4 est une vue éclatée partielle en perspective d'un dispositif d'ostéosynthèse en position d'inflexion latérale. La fig. 5 est une vue partielle montrant un dispositif d'ostéosynthèse en position de flexion. La fig. 6 illustre un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'ostéosynthèse conforme à l'invention. Les fig. 7 à 10 illustrent diverses formes de réalisation d'un organe de liaison déformable faisant partie du dispositif d'ostéosynthèse conforme à l'invention. Tel que cela ressort plus précisément des fig. 1 à 3, l'objet de l'invention concerne un dispositif d'ostéosynthèse 1 pour la colonne vertébrale comportant au moins un système de liaison déformable élastiquement 2 relié de part et d'autre, à au 10 moins une première partie de fixation 3 et à une deuxième partie 4 de fixation, adaptées pour être fixées sur des vertèbres par l'intermédiaire d'éléments d'ancrage osseux de tout type tels que des vis pédiculaires ou des crochets. Conformément à l'invention, le système de liaison déformable élastiquement 2 comporte un organe de liaison déformable 6 comportant: - dans un plan dit sagittal S en considération de l'anatomie, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de flexion-extension des parties de fixation 3, 4, - dans un plan dit frontal F perpendiculaire au plan sagittal S, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements des 20 parties de fixation 3, 4 d'inflexions latérales gauche ou droite, - selon un axe résultant de l'intersection entre le plan sagittal S et le plan frontal F, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de traction-compression des parties de fixation 3, 4. Selon une caractéristique de l'invention, la raideur de l'organe de liaison 25 déformable 6 dans le plan frontal F est inférieure à la raideur dans le plan sagittal S. Dans la description qui précède, les mouvements des parties de fixation 3, 4 ont été décomposés de façon élémentaire. Bien entendu, après implantation du dispositif d'ostéosynthèse 1 selon l'invention, les mouvements du rachis imposés au dispositif obligent à une combinaison de ces mouvements dits élémentaires. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les dessins, l'organe de liaison déformable 6 est réalisé par l'intermédiaire d'un élément plat présentant un plan d'extension parallèle au plan frontal F. Cet élément plat 6 présente également une épaisseur qui s'étend dans un plan parallèle au plan sagittal S. Cet élément plat 6 qui constitue un ressort est conçu pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de flexionextension, de traction-compression et d'inflexion latérale pour les parties de fixation 3, 4. Selon une variante préférée de réalisation, l'élément plat 6 présente dans le 5 plan frontal F un profil courbe. D'une manière avantageuse, l'élément plat 6 présente dans le plan frontal F, un profil courbe en forme de lyre. Ainsi, tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, l'élément plat 6 présente une âme arrondie 61 prolongée de part et d'autre par une branche 62 qui se termine par une partie d'extrémité incurvée 63 dirigée vers l'extérieur. Chaque partie incurvée 63 est reliée à une partie 10 de fixation 3, 4. Dans l'exemple de réalisation illustré, l'élément plat 6 possède une section droite transversale en forme de quadrilataire. Bien entendu, l'organe de liaison déformable 6 peut être réalisé de manière différente de la variante illustrée sur les dessins. Ainsi, par exemple, l'organe de liaison déformable 6 peut présenter une forme en X (fig. 7), une partie en forme de 15 losange raccordée de part et d'autre à une partie triangulaire (f8), une succession simple ou comme illustré à la fig. 9, une double succession de plis et de contre-plis, une paire de lyres montées de façon inversée (fig. 10). Selon un aspect de l'invention, la mise en oeuvre d'un organe de liaison déformable présentant une forme différente et/ou une section différente offre 20 l'avantage de disposer d'une gamme de raideur pour cet organe en relation de la physiologie du patient. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le système de liaison déformable élastiquement 2 comporte des moyens de limitation des mouvements de flexion-extension, traction-compression et d'inflexion latérale entre 25 les parties de fixation 3, 4. De tels moyens permettent de contrôler l'amplitude des mouvements susceptibles d'être réalisés en traction-compression, en flexionextension ou selon une inflexion latérale. Dans un exemple préféré de réalisation, les moyens de limitation des mouvements entre les parties de fixation 3, 4 sont constitués par des zones de butée 30 présentées par un boîtier plat 12 coopérant avec des zones correspondantes de l'élément plat 6 monté à l'intérieur du boîtier 12. Tel que cela ressort clairement des figures, le boîtier plat 12 se présente sous la forme d'un parallélépipède dont l'une des faces, par exemple 121, est munie de la première partie de fixation 3. La face 122 du boîtier, opposée à la face 12, équipée de la première partie de fixation 3, possède un passage 14 pour la deuxième partie de fixation 4. En d'autres termes, le passage 14 du boîtier présente une section supérieure à la section de la partie de fixation 4 pour permettre un débattement de cette partie de fixation 4. L'organe de liaison déformable 6 est ainsi monté à l'intérieur du boîtier 12 de part et d'autre duquel s'étendent les parties de fixation 3, 4. Bien entendu, le boîtier 12 est réalisé en au moins deux parties assemblées entre elles pour permettre le montage de l'organe de liaison déformable 6 à l'intérieur du boîtier 12. Tel que décrit précédemment, le boîtier 12 est adapté pour limiter les 10 mouvements entre les parties de fixation 3, 4. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 3, le boîtier 12 comporte un épaulement 15 sur lequel est destiné à venir en butée l'élément plat 6 lors d'un mouvement de traction exercé entre les parties de fixation 3, 4 et représenté par la flèche ft. Dans l'exemple illustré, l'épaulement 15 est délimité par la surface interne 15 de la face 122 du boîtier bordant le passage 14. Cet épaulement 15 est destiné à servir de butée pour une platine 16 sur laquelle est reliée une partie incurvée 63 de l'élément plat 6. Bien entendu, la platine 16 possède une section droite transversale supérieure à celle du passage 14. De même, le boîtier 12 comporte une zone de butée 17 pour limiter un 20 mouvement de compression exercé entre les parties de fixation 3, 4 et représenté par la flèche fc de sens opposé au sens de traction ft. Dans l'exemple illustré, la zone de butée 17 est formée par la surface externe de la face 122 du boîtier bordant le passage 14 et sur laquelle vient en contact une zone d'appui 4a de la partie de fixation 4. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 4, le boîtier 12 est adapté pour 25 limiter les mouvements d'inflexion latérale entre les parties de fixation 3, 4 s'établissant dans le plan frontal F et représentées par les flèches fi. Dans l'exemple illustré, l'organe de liaison déformable 6 est susceptible, lors de mouvement d'inflexion latérale, de venir en butée sur les bords transversaux 14, délimitant le passage 14. Comme cela ressort plus précisément de la fig. 5, le boîtier 12 est adapté pour limiter les mouvements de flexion-extension entre les parties de fixation 3, 4 s'établissant dans le plan sagittal S et représentés par les flèches fe. Dans l'exemple illustré, l'organe de liaison déformable 6 est susceptible, lors de mouvement de flexion-extension, de venir en butée sur les bords longitudinaux 142 délimitant le passage 14. Le boîtier 12, par ses zones 15, 17, 141, 142 constituant des butées, permet de limiter et contrôler les mouvements de traction-compression, d'inflexion latérale et 5 de flexion-extension entre les parties de fixation 3, 4. Le dispositif d'ostéosynthèse selon l'invention permet d'amortir et de contrôler les débattements angulaires et axiaux autorisant des micro-mouvements. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le dispositif d'ostéosynthèse selon l'invention comporte des moyens permettant de régler 10 sélectivement les mouvements entre les parties de fixation 3, 4. Ainsi, ces moyens de réglage peuvent sélectivement interdire soit le mouvement de flexion et/ou d'inflexion, soit d'inflexion gauche ou droite, soit de tractioncompression. Ces moyens de réglage peuvent être réalisés, par exemple, par des pions placés à l'intérieur du boîtier 12 et jouant le rôle de butée sélective pour l'organe de liaison 15 déformable 6 comme expliqué ci-dessus. Selon une caractéristique préférée de réalisation, les parties de fixation 3, 4, présentent, sans contrainte extérieure, c'est-à-dire au repos, dans le plan sagittal S un décalage d'alignement propice à s'adapter aux angulations vertébrales. Selon une variante préférée de réalisation, la première partie de fixation 3 est 20 pourvue d'un trou de section droite transversale circulaire 31 de passage pour un élément d'ancrage. La réalisation d'un trou circulaire sur une partie de fixation 3 impose que deux dispositifs conformes à l'invention se trouvent positionnés symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire au plan frontal, ce qui conduit à un fonctionnement physiologique des dispositifs selon l'invention. La deuxième 25 partie de fixation 4 est pourvue d'un trou oblong 41 de passage pour un élément d'ancrage. La mise en oeuvre d'un trou oblong 41 autorise le montage à différentes positions d'un élément d'ancrage. La fig. 6 illustre un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'ostéosynthèse 1 conforme à l'invention mettant en oeuvre un deuxième système de liaison 30 déformable élastiquement 6 tel que décrit ci-dessus. Ce deuxième système de liaison déformable 6 est relié d'une part à la première partie de fixation 3 et à une troisième partie de fixation 4'. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ostéosynthèse (1) pour colonne vertébrale comportant au moins un système de liaison déformable élastiquement (2) relié de part et d'autre à au moins une première (3) et une deuxième (4) parties de fixation adaptées pour être fixées sur des vertèbres par l'intermédiaire d'éléments d'ancrage osseux, caractérisé en ce que le système de liaison déformable élastiquement (2) comporte: * un organe de liaison déformable (6) comportant: - dans un plan dit sagittal (S) une raideur déterminée pour exercer un effort 10 de rappel pour des mouvements de flexionextension des parties de fixation, - dans un plan dit frontal (F) perpendiculaire au plan sagittal, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements des parties de fixation d'inflexion latérale, la raideur de l'organe de liaison déformable dans le plan frontal étant inférieure à la raideur dans le plan 1 5 sagittal, - selon un axe résultant qui est l'intersection entre le plan sagittal et le plan frontal, une raideur déterminée pour exercer un effort de rappel pour des mouvements de traction-compression des parties de fixation, * et des moyens (17, 15, 141, 142) de limitation des mouvements de flexion20 extension, de traction-compression et d'inflexion latérale entre les parties de fixation (3, 4). 2. Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de liaison déformable (6) est réalisé par l'intermédiaire d'un élément plat présentant un plan d'extension dans le plan frontal (F) et une épaisseur s'étendant 25 dans le plan sagittal (S), l'élément plat possédant au moins une première extrémité (63) reliée à la première partie de fixation (3) et une deuxième extrémité (63) reliée à la deuxième partie de fixation (4). 3. Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément plat (6) présente dans le plan frontal (F) un profil courbe de préférence en 30 forme de lyre dont les extrémités (63) sont reliées aux parties de fixation. 4. Dispositif d'ostéosynthèse selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément plat (6) possède une section droite transversale en forme de quadrilatère. 5. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'élément plat (6) est placé à l'intérieur d'un boîtier plat (12) pourvu de la première partie de fixation (3) à laquelle est reliée une première extrémité de l'élément plat, le boîtier (12) comportant un passage (14) pour la deuxième partie de 5 fixation s'étendant à l'extérieur du boîtier en étant reliée à la deuxième extrémité de l'élément plat (6). 6. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens (17, 15, 141, 142) de limitation des mouvements de flexionextension, de traction-compression et d'inflexion latérale sont constitués par des 10 zones de butée présentées par le boîtier (12) et coopérant avec des zones de l'élément plat (6). 7. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de limitation des mouvements de flexion-extension sont constitués par les bords longitudinaux (142) de délimitation du passage (14) pour la deuxième 1 5 partie de fixation (4). 8. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de limitation des mouvements de traction-compression sont constitués d'une part, par un épaulement (15) aménagé sur le boîtier (12) et sur lequel est destinée à venir en butée une platine (16) réalisée sur la deuxième 20 extrémité de l'élément plat (6) et d'autre part, par une zone de butée (17) aménagée sur le boîtier (12) et sur laquelle est destinée à venir en butée une zone d'appui (4a). 9. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de limitation des mouvements d'inflexion latérale sont constitués par les bords transversaux (141) de délimitation du passage (14) pour la deuxième 25 partie de fixation. 10. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une première partie de fixation (3) est pourvue d'un trou circulaire de passage (31) pour un élément d'ancrage et qu'une deuxième partie de fixation (4) est pourvue d'un trou oblong de passage (41) pour un élément d'ancrage. 11. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les parties de fixation (3, 4) présentent dans le plan sagittal un décalage d'alignement. 12. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième système de liaison déformable élastiquement (6) relié de part et d'autre à des parties de fixation (3, 4'). 13. Dispositif d'ostéosynthèse selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé 5 en ce qu'il comporte des moyens permettant de régler sélectivement les mouvements entre les parties de fixation (3, 4).