Brevet FR2846222A1 — publié le 20040430

DISPOSITIF DE LIAISON VERTEBRALE MODULAIRE ET AJUSTABLE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un dispositif de liaison vertébrale postérieure modulaire qui stabilise les vertèbres dans toutes les directions, amortit toutes les sollicitations mécaniques en ne bloquant aucun degré de liberté. Ce dispositif stabilise les vertèbres dans toutes les 10 directions en offrant le choix de possibilités de blocage ou non de certaines vertèbres ART ANTERIEUR: On connait de nombreux systèmes de fixations vertébrales postérieures rigidifiant un certain nombre de vertèbres en les privant 15 de toute mobilité pour permettre ainsi àft np-prend%& toutes les contraintes mécaniques. Cependant, la première vertèbre adjacente à ce bloc rigide garde toute sa mobilité et cette discontinuité brutale entre le bloc rigide et cette vertèbre libre engendre très souvent une hypersollicitation des éléments de liaison. Il s'en suit une 20 accélération de la dégénérescence de ce niveau. Ce problème n'a été que très partiellement résolu par des systèmes semirigides conçus pour créer une rigidité intermédiaire entre les vertèbres mobiles et les vertèbres fixes. Ces systèmes présentent les inconvénients suivants: -soient ils travaillent en traction excluant toute action en flexion et compression. C'est le cas de tous les dispositifs basés sur les ligaments artificiels. Ces systèmes sont peu élastiques et laissent à l'appréciation de l'opérateur le soin de régler la tension rendant ainsi aléatoire les caractéristiques mécaniques dans les deux modes 30 de fonctionnement possibles. soient ils travaillent en compression avec une butée en traction, l'assistance en flexion et en torsion étant exclu. Quoiqu'il en soit: aucun des dispositifs connus ne résout entièrement le problème posé, à savoir amortir toutes les sollicitations mécaniques auxquelles une vertèbre mobile peut être soumise en ne bloquant aucun degré de liberté. Par rapport aux inventions connues telles que le brevet EP 0576 379 Ai qui présentaient comme inconvénient de ne pas fonctionner de manière multidirectionnelle, on a été amené à concevoir de nouveaux dispositifs tels que ceux décrit dans le Brevet FR 05 76 10 379A1 qui, s'ils améliorent nettement les fonctionnalités de l'art antérieur étaient cependant capables de fonctionner de manière multidirectionnelle mais n'en présentaient pas moins quelques inconvénients, auxquels remédie la présente invention, ces inconvénients sont les suivants: 1- Risque de déchaussement des éléments rigides 2 - Aucune possibilité d'action ponctuelle sur le choix du blocage ou non d'un segment ou d'une liaison vertébrale 3- Pas de possibilité d'amortissement suivant un angle quelconque 4- Implantation du dispositif impossible en cas d'écartements limités entre les vertèbres La présente invention, en améliorant par la simplicité des moyens mis en oeuvre les fonctions de la dernière antériorité à savoir fonctionnement multidirectionnel et amortissement des sollicitations dynamiques, résout également les problèmes précédemment cités, et jusqu'ici non résolus. 30 DESCRIPTION Les dessins servant la compréhension de l'invention sont les suivants: La figure 1 de la planche 1/5 montre un schéma du 5 dispositif de liaison vertébral avec ses différents moyens en vue éclatée Les figures 2, 3, et 4 de la planche 215 montrent une vue en perpective du dispositif permettant aux vis d'être en ouverture 10 position neutre, ou en écartement. figure 2: une vue de profil du dispositif permettant aux vis d'être en fermeture ( resserrement) figure 3: une vue de profil du dispositif permettant aux vis d'être en réglage neutre ( vis parallèles) figure 4: une vue de profil du dispositif permettant aux vis d'être en ouverture ( écartement) Les figures 5 et 6 de la planche 2/5 montrent: figure 5: un moyen essentiel du dispositif en position neutre figure 6: un moyen essentiel du dispositif en position an20 gulaire pour resserrement ou écartement Les figures de la planche 3/5 montrent les détails des moyens suivants: figure 7: détail de la tête de vis figure 8:anneau fileté à six pans 25 figure 9 rondelle d'appui figure 10: anneau fileté à six pans assemblé avec la rondelle d'appui. La figure 11 de la planche 4/5 montre le dispositif prêt à être assemblé La figure 12 de la planche 4/5 montre le dispositif une fois implanté La figure 13 de la planche 5/5 montre une vue de profil de plusieurs dispositifs implantés de manière récurente Le dispositif de liaison vertébral souple et modulaire 1 est constitué de deux vis identiques 11 d'un système ou moyen de liaison 12 qui joue le rôle 5 d'amortisseur suivant trois degrés de liberté ( flexion, compression, torsion) dont la forme a été particulièrement étudiée pour assurer diverses fonctions: écartements ou resserrements des vis résistance aux contraintes 10 statiques et dynamiques de l'environnement dans ces diverses positions Le moyen 12 s'intègre dans la tête de vis 11,en restant solidaire de celleci; ses extrémités 125 s'intègrent parfaitement dans des cavités 11 1 des têtes de vis 11 conçues pour cette fonction, 15 la pièce de liaison 12 reste ainsi parfaitement prisonnière dans tous les cas, ceci grâce à des moyens tels que des anneaux filetés à six pans creux 13, qui viennent fermer les cavités 111 des têtes de vis. Pour éviter que le serrage de l'anneau fileté 13 vienne détériorer le moyen de liaison 12,une rondelle 14 est associée à un 20 pion de guidage 141 situé sur ladite rondelle 14. Ce pion de guidage 141 s'emboîte dans un orifice ajusté 142 placé sur l'anneau fileté 13, il assure ainsi une parfaite mise en place de l'ensemble; en évitant lors du serrage des effets de rotation préjudiciables au moyen 12. La combinaison de ces moyens 13 et 25 14 évite tout déchaussement de la pièce de liaison 12, vis à vis des têtes de vis.Le corps 124 du moyen de liaison 12 est de préférence cylindrique,il peut être une pièce moulée en matériau élastomère parfaitement adaptée aux diverses sollicitations qu'il subira au cours de sa vie. Il comporte des plans d'appui 1240 sur la vis 1 1( haut et 30 bas) dont on peut choisir au départ l'angle d'inclinaison. De chaque coté du corps 124 il existe au moins une face 1250 (verticale et de préférence plane ou à courbure imposée) qui comprend un dégagement horizontal 1200 qui permet au moyen 12 d'éviter de toucher les tissus environnants(fig 11). Le moyen de liaison 12 comporte deux extrémités 125 en forme de demicylindre inversés reliées au corps 124 par une liaison de préférence cylindrique 126. Le moyen de liaison 12 possède deux fonctions essentielles combinées rigidité déterminée pour obtenir une bonne tenue mécanique lors des sollicitations notamment celles transmises par les vis -souplesse déterminée et combinée avec cette rigidité pour jouer le rôle d'amortisseur. En fonction des rigidités et de la souplesse à adopter on choisit les matériaux appropriés, dont la gamme peut aller de l'élastomère souple jusqu'à des matériaux métalliques tels que 15 acier inoxydable, titane, ou autre matériaux tels que composites avec ou sans fibres, pourvu qu'ils soient biocompatibles avec le milieu environnant.Ce moyen 12 doit pouvoir travailler soit: en traction compression uniquement, en flexion pure en torsion pure ou simultanément suivant les 3 degrés de libertés dans les modes de travail combinés et précédemment cités. Ce moyen 12, satisfait aux précédentes fonctions, mais permet d'assurer de plus les fonctions suivantes: réglage optimisé de la distance 1 entre les 2 vis 11 réglage en resserrements ou en écartements des vis 11 à tête creuse (voir figures 2, 3 et 4) avec orientations angulaires possibles desdites vis i1. Il est également possible d'associer ou de combiner plusieurs 30 types de dispositifs 1 en choisissant un ou des moyens 12 de géométrie et de caractéristiques mécaniques différentes et appropriées à chaque cas, ceci en fonction du positionnement du dispositif 1 à prendre en considération dans le milieu. REVENDICATIONS 1- Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire caractérisé en ce qu'il comprend: 5 deux vis identiques (11) un système ou moyen de liaison (12) jouant le rôle d'amortisseur suivant trois degrés de liberté, dont la forme et les matériaux ont été particulièrement étudiés pour assurer diverses 10 fonctions essentielles notamment: écartements ou resserrements des vis résistance au contraintes statiques et dynamiques de l'environnement dans ces diverses positions,aptitude aux montages et démontages. 2- Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que son moyen ( 12) s'intègre dans la tête de vis (11),en restant solidaire de celle-ci, ses extrémités (125) s'intégrant parfaitement dans des cavités (111) des têtes de vis (11) conçues pour cette fonction, ladite pièce de liaison 20 (12)restant ainsi parfaitement prisonnière dans tous les cas, ceci grâce à des moyens tels que anneaux filetés à six pans creux (13) qui viennent fermer les cavités (111) des têtes de vis. 3- Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire selon les 25 revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de liaison (12) est relié à une rondelle (14) elle même associée à un pion de guidage (141) situé sur ladite rondelle (14), ce pion de guidage (141) s'emboîtant dans un orifice de guidage ajusté (142) placé sur l'anneau fileté (13), cette combinaison de moyens assurant ainsi 30 une parfaite mise en place de l'ensemble, en évitant les effets de rotation et de déchaussement préjudiciables au moyen (12) lors des divers sollicitations appliquées ou subies. 4 -Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le moyen de liaison (12) possède un corps (124) dont la forme est de préférence cylindrique, fabriquée en matériau élastomère parfaitement adaptée aux diverses sollicitations à subir, ledit corps (124) comportant des plans d'appui (1240) dont on peut choisir au départ l'angle d'inclinaison au moins une face (1250), de préférence plane ou à courbure 10 imposée, elle même comprenant un dégagement horizontal (1200) permettant audit moyen (12) de ne pas toucher les tissus environnants. -Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire selon les revendication 4 caractérisé en ce que le moyen de liaison (12) 15 comporte deux extrémités (125) en forme de demi-cylindre inversés reliés au corps (124) par une liaison de préférence cylindrique (126) procurant ainsi deux fonctions essentielles -rigidité déterminée pour obtenir une bonne tenue mécanique lors des sollicitations notamment celles transmises par les vis -souplesse déterminée et combinée à cette rigidité pour jouer le rôle d'amortisseur. 6 -Dispositif de liaison vertébral souple et modulaire selon l'une quelconque des précédentes revendications caractérisé en ce 25 que le moyen (12) essentiel à ce dispositif est fabriqué dans un choix de matériaux dont la rigidité et la souplesse sont prédéterminées en fonction de chaque cas, la gamme et la nature de ces matériaux, pouvant aller de l'élastomère souple jusqu'à des matériaux très rigides par exemple métalliques tels que acier inoxydable, titane, 30 ou autres matériaux composites adaptés et biocompatibles avec le milieu environnant, ainsi que des matériaux composites contenant des fibres.