Brevet FR2835739A1 — publié le 20030815

SYSTEME PERMETTANT DE FIXER UNE PIECE SUR UN CORPS OSSEUX La présente invention concerne les systèmes permettant de fixer une pièce sur un corps osseux, qui trouvent une application particulièrement avantageuse dans le domaine rachidien pour la fixation, par exemple, d'une cage intersomatique ou d'un disque intervertébral sur les corps vertébraux de deux vertèbres consécutives. Il est déjà connu des prothèses intervertèbrales qui sont implantées entre les deux corps vertébraux de deux vertèbres. Ces prothèses comportent par exemple des plateaux qui doivent être respectivement fixés aux deux corps vertébraux. En général, quand on veut fixer une pièce, par exemple métallique, sur un corps osseux et que l'on veut que cette pièce soit immédiatement solidaire de ce corps osseux, on utilise généralement des vis ou analogues. Mais il arrive parfois que l'emplacement de cette pièce par rapport au corps osseux sur lequel elle doit être fixée ne permet pas l'utilisation de vis ou analogues, car il n'y a pas assez d'espace de recul devant la pièce par rapport au corps osseux pour pouvoir prépositionner les vis avant de les visser dans le corps osseux en les passant préalablement par des lumières ou analogues réalisées dans la pièce. En palliatif, sont utilisés des moyens comme des picots, nervures, etc. qui sont ancrés dans la partie superficielle du corps osseux. En revanche, la solidarisation entre la pièce et le corps osseux ne peut dans ce cas se faire que par la repousse naturelle de l'os, c'est-à-dire par ostéosynthèse, en intercalant si nécessaire un produit favorisant cette ostéosynthèse, par exemple de l'hydroxyapatite et/ou un métal biocompatible poreux ou non, ou analogue. Cette dernière solution n'est pas pratique car il est dans ce cas nécessaire d'interdire au patient sur lequel est implantée une telle pièce de prothèse de ne pas avoir de mouvements importants tant que la solidification par ostéosynthèse n'est pas définitive. La présente invention a donc pour but de réaliser un système permettant de pallier les inconvénients rapportés ci-dessus, des systèmes de fixation d'une pièce, par exemple métallique, sur un corps osseux qui sont connus de l'art antérieur, et qui trouve une application particulièrement avantageuse dans les prothèses rachidiennes. Plus précisément, la présente invention a pour objet un système permettant de fixer une pièce sur un corps osseux, caractérisé par le fait qu'il comporte : - au moins une percée traversante réalisée dans ladite pièce, ladite percée traversante ayant une ligne axiale définie sensiblement sur une première courbe hélicoïdale, - une tige rigide comportant une première extrémité conformée pour être apte à pénétrer dans ledit corps, ladite tige étant enroulée en spirale sensiblement selon une seconde courbe hélicoïdale, et - des moyens pour entraîner la rotation de ladite tige autour de l'axe de ladite seconde courbe hélicoïdale de façon que la première extrémité de ladite tige passe alternativement dans le corps et en dehors du corps, et que, dans son mouvement de rotation, ladite première extrémité de la tige passe au moins une fois dans ladite percée traversante. La présente invention se rapporte également à une cage intersomatique, ou plateau d'un disque intervertébral comportant un système selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : Les figures 1 et 2 représentent deux vues en coupe d'un mode de réalisation du système selon l'invention permettant de fixer une pièce sur un corps osseux, la figure 1 étant une coupe référencée 1-1 sur la figure 2, la figure 2 étant une coupe référencée II-II sur la figure 1, et Les figures 3 et 4 représentent respectivement une vue en coupe et une vue en perspective cavalière, d'un autre mode de réalisation du système selon l'invention dans une application à la fixation des deux plateaux d'un disque intervertébral respectivement sur les deux corps vertébraux de deux vertèbres consécutives. Il est précisé que, bien que les figures représentent plusieurs modes de réalisation de l'objet selon l'invention, les mêmes références y désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. Il est aussi précisé qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de l'invention. La présente invention concerne un système S permettant de fixer une pièce P sur un corps osseux Co. Ce système S comporte au moins une percée traversante 10 réalisée dans la pièce P, cette percée traversante ayant une ligne axiale 10x définie sensiblement sur une première courbe hélicoïdale, et une tige rigide 20 comportant une première extrémité 21 conformée pour être apte à pénétrer dans le corps Co, la tige étant enroulée en spirale 22 sensiblement selon une seconde courbe hélicoïdale. Le système comporte en outre des moyens 30 pour entraîner la rotation de la tige 20 autour de l'axe 31 de la seconde courbe hélicoïdale de façon que la première extrémité 21 de la tige 20 passe alternativement dans le corps Co et en dehors du corps, et que, dans son mouvement de rotation en dehors du corps Co, la première extrémité 21 de la tige 20, par exemple pointue ou en biseau, passe au moins une fois dans la percée traversante 10. Il est précisé que la percée traversante 10 peut être circulaire et d'une section légèrement supérieure à la section maximale de la tige 20. Dans ce cas, la tige 20 ne passe qu'une seule fois dans cette percée. Mais il peut aussi être réalisé une percée de forme oblongue de largeur au moins égale à l'épaisseur de la tige 20 et de longueur au moins égale à un multiple du pas de la spirale hélicoïdale 22. Dans ce cas, la première extrémité 21 de la tige passe, ou peut passer, plusieurs fois dans la percée traversante. Cette dernière réalisation est possible mais, de façon avantageuse, le système comporte une pluralité de percées traversantes 10,11, 12,..., comme illustré sur toutes les figures, réalisées dans la pièce P, les lignes axiales 10x, 11x, 12x,... de ces percées traversantes étant sensiblement définies sur la première courbe hélicoïdale, la section transversale des percées de cette pluralité étant au moins égale à la section transversale maximale de la tige 20 de façon que la tige puisse y coulisser relativement aisément. Dans une réalisation préférentielle, les percées traversantes 10,11, 12,... sont réalisées dans la pièce P de façon que leurs lignes axiales 10x, 11x, 12x,... soient toutes sensiblement perpendiculaires à une même droite 13 pour favoriser la pénétration de la tige 20 dans l'os et l'aider à passer plus facilement dans ces percées. Pour favoriser la mise en place de la pièce P sur le corps Co et lui donner, dès sa mise en place, une première position relativement stable, il est avantageux que le système comporte en outre, comme illustré sur les figures, une nervure en saillie 40 réalisée sur la pièce P éventuellement apte à coopérer, par exemple par enfichage, avec une rainure complémentaire préalablement réalisée dans le corps osseux Co. La hauteur de la nervure, prise à partir des bords des percées traversantes, est, bien entendu, inférieure au diamètre intérieur de la spirale 22. En outre, de façon très préférentielle, la nervure 40 est sensiblement contenue dans un plan défini par la droite 13 et l'axe 31 de la seconde courbe hélicoïdale en spirale 22. Dans une réalisation préférentielle qui facilite la réalisation de la spirale 22, la section transversale de la tige 20 a sensiblement la forme d'un quadrilatère rectangle, par exemple un carré ou un rectangle, éventuellement d'un trapèze dont la grande base est peu différente de la petite et dont la forme peut alors s'apparenter à celle d'un rectangle. Il est aussi précisé que les première et seconde courbes hélicoïdales définies ci avant, sont avantageusement sensiblement identiques et ont de préférence un pas constant. Dans le but de favoriser le guidage de la première extrémité 21 de la tige 20 lors de sa pénétration dans chaque percée traversante, la ou les percée (s) traversante (s) (10, 11, 12,...) comporte (nt) chacune au moins une rampe (14, 15) bordant respectivement au moins une extrémité (16, 17) de chaque percée traversante pour guider le passage de la première extrémité (21) de ladite tige (20) dans lesdites percées. Le système comporte de façon avantageuse des rampes 14, 15 bordant respectivement chacune des deux extrémités 16, 17 de chaque percée traversante. Ces rampes, visibles sur la figure 4, adoptent la forme de portions de surface hélicoïdale en creux très voisine de celle de la surface extérieure de la spirale 22 définie auparavant. Comme mentionné ci avant, le système comporte des moyens 30 pour entraîner la rotation de la tige 20 autour de l'axe 31 de la seconde courbe hélicoïdale. Ces moyens peuvent par exemple être constitués par la seconde extrémité 23 de la tige 20 en spirale 22. Cependant, il est préférable qu'ils comportent une tête 32 solidaire de cette seconde extrémité 23 de la tige 20, cette tête comportant des moyens 33 aptes à coopérer avec un ancillaire d'entraînement en rotation, par exemple équivalent à un tournevis, une clé à tube ou analogue. Il est aussi très avantageux que la tête 32 présente une forme annulaire dont les diamètres intérieur et extérieur sont respectivement sensiblement égaux aux diamètres intérieur et extérieur de la spirale 22, ce qui permet d'obtenir une réalisation simultanée de la spirale 22 et de la tête 32, par usinage d'un tube cylindrique de révolution en titane ou analogue. Cette réalisation de la tête de forme annulaire présente en outre un avantage lors de la mise en place de la spirale. En effet, la tête sert alors de butée pour définir la position limite de la spirale 22 par rapport à pièce P, comme illustré sur les figures 3 et 4. Dans une réalisation possible préférentielle, le nombre de percées 10,11, 12, ... est sensiblement égal au nombre de spires de la spirale 22, ce qui permet d'obtenir une relativement bonne fixation de la pièce P sur le corps osseux Co, avec une longueur minimale de spirale. Le système selon l'invention peut être utilisé dans de nombreux domaines, mais trouve des applications particulièrement avantageuses pour les procédés de fixation de cages intersomatiques ou de disques intervertébraux. Les figures 3 et 4 représentent, à titre illustratif, le système selon l'invention utilisé pour fixer les deux plateaux 51,52, coopérant entre eux par des moyens de rotule 53 ou analogue, d'un disque intervertébral artificiel D avec respectivement les deux corps vertébraux de deux vertèbres consécutives. Le système de fixation tel que décrit ci-dessus fonctionne et s'utilise dans ce cas de la façon suivante : Quand il est nécessaire d'implanter, par exemple, un disque intervertébral artificiel D entre deux corps vertébraux, on l'introduit en le glissant entre les deux corps vertébraux, si nécessaire préalablement soumis à une légère distraction. Deux tiges hélicoïdales en spirale 22 sont alors respectivement introduites comme décrit auparavant en passant alternativement dans l'os des corps vertébraux et dans les plateaux du disque intervertébral, la première extrémité 21 de chaque tige passant, à chaque tour complet de la spirale lorsque la tige est entraînée en rotation par la tête 32, dans une percée 10,11, 12,.... Le système selon l'invention s'utilisera de la même façon que décrit ci-dessus, pour fixer au moins l'une des deux faces opposées d'une cage intersomatique sur au moins l'un des deux corps vertébraux de deux vertèbres consécutives, les percées traversantes étant réalisées sur les faces opposées de la cage. Le système de fixation décrit ci-dessus présente deux avantages primordiaux par rapport aux systèmes de l'art antérieur qui ne comportaient que des picots et/ou nervures, avec éventuellement des produits favorisant l'ostéosynthèse entre les faces en regard venant en contact, respectivement des plateaux et des corps vertébraux. Le premier de ces deux avantages est le fait qu'il est alors possible d'introduire le disque intervertébral ou la cage sans avoir à réaliser une distraction importante entre les deux corps vertébraux, alors que, avec les systèmes de l'art antérieur, il était nécessaire de distracter les deux corps vertébraux d'au moins une valeur double de la hauteur des picots et/ou nervures. Le second de ces deux avantages est le fait que la fixation permet d'obtenir ce que les techniciens appellent une stabilité primaire qui permet au patient d'effectuer des mouvements qui ne lui étaient pas autorisés avec les systèmes de l'art antérieur qui l'obligeaient à attendre une consolidation osseuse importante, généralement de l'ordre de quelques semaines. REVENDICATIONS 1. Système (S) permettant de fixer une pièce (P) sur un corps osseux (Co), caractérisé par le fait qu'il comporte : - au moins une percée traversante (10) réalisée dans ladite pièce, ladite percée traversante ayant une ligne axiale (10x) définie sensiblement sur une première courbe hélicoïdale, - une tige rigide (20) comportant une première extrémité (21) conformée pour être apte à pénétrer dans ledit corps, ladite tige étant enroulée en spirale (22) sensiblement selon une seconde courbe hélicoïdale, et - des moyens (30) pour entraîner la rotation de ladite tige (20) autour de l'axe (31) de ladite seconde courbe hélicoïdale de façon que la première extrémité (21) de ladite tige (20) passe alternativement dans le corps (Co) et en dehors du corps, et que, dans son mouvement de rotation, ladite première extrémité (21) de la tige (20) passe au moins une fois dans ladite percée traversante (10). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de percées traversantes (10,11, 12,...) réalisées dans ladite pièce (P), les lignes axiales (10x, 11x, 12x,...) de ces percées traversantes étant sensiblement définies sur ladite première courbe hélicoïdale, la section transversale des percées de cette dite pluralité étant au moins égale à la section transversale maximale de ladite tige (20). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les percées traversantes (10,11, 12,...) de ladite pluralité sont réalisées dans ladite pièce (P) de façon que leurs lignes axiales (10x, 11x, 12x,...) soient toutes sensiblement perpendiculaires à une même droite (13). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une nervure en saillie (40) réalisée sur ladite pièce (P), la hauteur de ladite nervure, prise à partir des bords des dites percées traversantes, étant inférieure au diamètre intérieur de la spirale (22). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite nervure (40) est sensiblement contenue dans un plan défini par ladite droite (13) et l'axe (31) de la seconde courbe hélicoïdale. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la section transversale de ladite tige (20) a sensiblement la forme d'un quadrilatère rectangle. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que lesdites première et seconde courbes hélicoïdales sont sensiblement identiques et de pas constant. 8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la ou les percée (s) traversante (s) (10,11, 12,...) comporte (nt) chacune au moins une rampe (14,15) bordant respectivement au moins une extrémité (16,17) de chaque percée traversante pour guider le passage de la première extrémité (21) de ladite tige (20) dans lesdites percées. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour entraîner la rotation de la tige (20) autour de l'axe (31) de la seconde courbe hélicoïdale comporte une tête (32) solidaire de la seconde extrémité (23) de ladite tige (20), ladite tête comportant des moyens (33) aptes à coopérer avec un ancillaire d'entraînement en rotation. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la tête (32) présente une forme annulaire dont les diamètres intérieur et extérieur sont respectivement sensiblement égaux aux diamètres intérieur et extérieur de ladite spirale (22). 11. Système selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé par le fait que le nombre de percées traversantes (10,11, 12,...) est sensiblement égal au nombre de spires de ladite spirale (22). 12. Cage intersomatique comportant un système (S) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 comportant : - au moins une percée traversante (10) réalisée dans ladite pièce, ladite percée traversante ayant une ligne axiale (10x) définie sensiblement sur une première courbe hélicoïdale, - une tige rigide (20) comportant une première extrémité (21) conformée pour être apte à pénétrer dans ledit corps, ladite tige étant enroulée en spirale (22) sensiblement selon une seconde courbe hélicoïdale, et - des moyens (30) pour entraîner la rotation de ladite tige (20) autour de l'axe (31) de ladite seconde courbe hélicoïdale de façon que la première extrémité (21) de ladite tige (20) passe alternativement dans le corps (Co) et en dehors du corps, et que, dans son mouvement de rotation, ladite première extrémité (21) de la tige (20) passe au moins une fois dans ladite percée traversante (10). 13. Plateau (51,52) d'un disque intervertébral (D) comportant un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 comportant : - au moins une percée traversante (10) réalisée dans ladite pièce, ladite percée traversante ayant une ligne axiale (10x) définie sensiblement sur une première courbe hélicoïdale, - une tige rigide (20) comportant une première extrémité (21) conformée pour être apte à pénétrer dans ledit corps, ladite tige étant enroulée en spirale (22) sensiblement selon une seconde courbe hélicoïdale, et - des moyens (30) pour entraîner la rotation de ladite tige (20) autour de l'axe (31) de ladite seconde courbe hélicoïdale de façon que la première extrémité (21) de ladite tige (20) passe alternativement dans le corps (Co) et en dehors du corps, et que, dans son mouvement de rotation, ladite première extrémité (21) de la tige (20) passe au moins une fois dans ladite percée traversante (10).