Brevet FR2871048A1 — publié le 20051209

io CAGE INTER SOMATIQUE DE VERTEBRES La présente invention concerne un dispositif de prothèse, appelé 5 communément cage inter somatique, et destinée à remplacer un disque intervertébral situé entre deux vertèbres. La mise en place d'une telle prothèse est rendue nécessaire par suite d'un affaissement du disque intervertébral ou d'une infection de celui-ci. On connaît des cages inter somatiques constituées d'un disque en matériau plastique approprié. Ledit matériau connu, commercialisé sous la marque PEEK OPTIMA , is est transparent d'un point de vue radiologique, totalement inerte sur le plan biologique, et enfin présente des caractéristiques mécaniques, notamment son module de Young, proches de l'os constituant les vertèbres. Les cages inter somatique connues, si elles satisfont aux critères cidessus, sont susceptibles d'amélioration au regard des problèmes suivants. Tout d'abord, il est nécessaire d'assurer le maintien de la cage inter 25 somatique, une fois celle-ci mise en place entre deux vertèbres successives. De plus, la cage doit présenter une forme qui ne présente pas de risque d'endommagement ou de frottement avec les autres organes du corps 30 proches des vertèbres, et notamment la moelle épinière. Enfin, la mise en place sur le patient d'une telle cage inter somatique doit pouvoir être réalisée de manière non seulement fiable, mais également simple, pour éviter, ou à tout le moins réduire grandement, les risques d'endommagement des vertèbres, ou des organes vitaux disposés à proximité, où une mise en place incorrecte de ladite cage. La présente invention vise à remédier aux insuffisances des cages inter somatiques connues, selon les trois aspects ci-dessus. i0 A cette fin, selon l'invention, la cage inter somatique, du type constituée d'une pièce en matériau plastique biocompatible, de forme générale annulaire cylindrique, comportant un évidement sensiblement central, est caractérisée en ce qu'elle comporte une face frontale courbe, avec concavité tournée vers le canal médullaire. Selon une autre caractéristique avantageuse, chaque partie latérale de la cage inter somatique présente une courbure proche de, ou épousant, la partie latérale correspondante du corps vertébral. Selon encore une autre caractéristique préférée, la cage inter somatique est constituée d'une pièce annulaire dont les faces planes inférieure et supérieure (transversales à l'axe du canal médullaire), ne sont pas parallèles. De préférence, lesdites faces présentent entre elles un angle d'inclinaison relative de manière que les plans des faces inférieure et supérieure convergent du côté de la face avant frontale (proche du canal médullaire). De préférence, ledit angle est compris entre 0,5 et 10 , et de manière encore plus préférée, entre 3 et 5 , une valeur d'angle de 4 étant encore plus avantageuse. Afin de favoriser le maintien de la cage inter somatique entre les deux vertèbres successives, la cage inter somatique comporte, sur au moins une de ses faces supérieure et/ou inférieure planes, des moyens de blocage aptes à empêcher un mouvement de translation, notamment un mouvement de recul (en s'éloignant du canal médullaire) de la cage par io rapport aux vertèbres. De préférence, lesdits moyens de blocage sont constitués d'éléments en saillie par rapport au plan de la face correspondante, et de préférence, les éléments en saillie sont constitués de nervures parallèles et disposées is transversalement par rapport à un axe défini par la direction avant-arrière des vertèbres. Selon une autre caractéristique préférée, la cage inter somatique comporte sur sa face avant, opposée au canal médullaire, des moyens de fixation amovible de la cage inter somatique sur un moyen de mise en place. De préférence, le moyen de mise en place est constitué d'un organe longiligne comportant un trou traversant longitudinal, à l'intérieur duquel est apte à coulisser une tige dont l'extrémité distale est filetée; le filetage est susceptible de coopérer avec un trou taraudé correspondant prévu dans la face avant de la cage. L'autre extrémité (proximale) de ladite tige est munie d'une molette de préhension. i0 Afin d'empêcher la rotation de la cage sous l'effet du vissage de la tige filetée dans ladite cage, celle-ci comporte, sur sa face avant, des moyens de blocage constitués d'au moins un évidement susceptible de coopérer avec un élément mâle correspondant prévu sur l'extrémité distale de l'élément longiligne du moyen de mise en place. De préférence, deux évidements sont prévus, susceptibles de coopérer avec deux éléments mâles prévus sur l'extrémité distale du moyen de mise en place. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, s'appuyant sur les dessins annexés dans lesquels: La figure 1 montre une vue de côté de deux vertèbres cervicales entre 15 lesquelles est disposé le dispositif de l'invention; La figure 2 est une vue en coupe transversale (selon un plan horizontal) de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective de la cage inter somatique de l'invention. La figure 4 est une vue de dessus de la cage inter somatique. 25 La figure 5 est une vue de côté de la cage inter somatique. La figure 6 est une vue de la face arrière de la cage inter somatique. Les figures 7A et 7B sont des vues en perspective schématique du moyen 30 de mise en place et des moyens de fixation de ladite cage. Pour commodité, les termes vertical et horizontal se réfèrent aux notions usuelles, par rapport au sol, c'est-à-dire dans la position verticale d'un sujet vivant, comportant des vertèbres destinées à recevoir la cage inter somatique de l'invention. De même, les termes avant et frontal sont repérés par rapport au sujet vivant comportant les vertèbres, et il en est de même pour le terme antinomique arrière . De la même manière, le terme latéral se réfère à une position dans une direction transversale à un axe défini par l'arrière I avant des vertèbres. Enfin, le terme longitudinal en liaison avec la cage se réfère à l'axe longitudinal de la moelle épinière. L'invention est décrite ci-après sous la forme d'une cage inter somatique destinée à être disposée entre deux vertèbres cervicales, étant entendu 15 que l'invention n'est pas limitée à ces deux types de vertèbres. La figure 1 montre en vue de côté deux vertèbres successives respectivement supérieure 1 et inférieure 2, entre lesquelles est disposée la cage inter somatique 3 de l'invention (ci-après appelée la cage pour commodité). La moelle épinière 4 est représentée schématiquement. On a représenté sur la figure 2 une coupe transversale d'une vertèbre de la figure 1 montrant la cage 3. Les éléments identiques ou similaires des figures 1 et 2 portent les mêmes références. Chaque vertèbre comporte un corps vertébral 5 (respectivement 5A, 5B), un canal médullaire 6 traversé par la moelle épinière 4 (non représentée sur la figure 2 pour commodité). Le canal médullaire 6 est entouré de l'espace épidural 7; de chaque côté du canal médullaire, de manière symétrique, se trouvent les éminences horizontales et transversales 8 et 9, sur chacune desquelles sont disposés les trous de conjugaison 10 et 11 et les facettes articulaires 12 et 13. De manière opposée au canal médullaire 6, par rapport au corps vertébral 5, se trouvent l'apophyse épineuse 14 pour la vertèbre inférieure 2 et l'apophyse 15 pour la vertèbre supérieure 1. On décrit ci-après plus en détail la cage inter somatique de l'invention, dans son application à remplacer le disque intervertébral situé entre deux vertèbres cervicales, telles que celles des figures 1 et 2. En référence aux figures 3, 4, 5 et 6, la cage de l'invention est constituée d'une pièce de forme générale annulaire avec un évidement central 16. La cage 3 comporte une partie frontale concave 18 et une partie arrière 17 convexe avec convexité tournée vers le canal médullaire (une fois la cage mise en place). Les parties latérales 19 et 20 de la cage sont courbes concaves et présentent une courbure proche de celle du corps vertébral (figure 2). La largeur (en direction transversale) de la cage est comprise entre 12 et 18 mm et de préférence entre 13,7 et 15,7 mm. Les deux faces transversales 21 et 22, inférieure et supérieure, sont de forme générale planes, de préférence quasi-parallèles sans l'être 25 strictement. La hauteur (ou épaisseur) de la cage varie entre 3 et 12 mm et de préférence entre 4 et 11 mm. i0 Sur la partie frontale, sont prévus deux trous 23 et 24, longitudinaux et symétriques par rapport à un axe transversal médian X-X, et remplis d'un matériau opaque sur le plan radiologique, et ce de manière connue, pour permettre le repérage de la cage, une fois celle-ci en place entre les deux vertèbres. La cage est de préférence réalisée en un matériau tel que le matériau connu et commercialisé sous la marque PEEK OPTIMA , qui est transparent d'un point de vue radiologique, totalement inerte sur le plan io biologique, et dont les caractéristiques mécaniques, notamment le module de Young, sont proches de l'os constituant les vertèbres. Sur la face arrière 17 est prévu un trou traversant 25, d'axe colinéaire à l'axe transversal médian X-X de diamètre d'environ un millimètre et 15 taraudé avec un filetage. La face arrière 17 comporte également une encoche transversale 26, parallèle aux faces inférieure et supérieure 21 et 22, d'une hauteur (dans la direction longitudinale) d'environ un millimètre. L'encoche définit ainsi, de part et d'autre du trou traversant 25, deux faces planes 27 et 28 de forme générale rectangulaire, et dont le rôle sera explicité ultérieurement. En référence à la figure 5, les deux faces inférieure et supérieure 21 et 22, forment des plans qui ne sont pas strictement parallèles. En effet, il est prévu selon l'invention, un angle d'inclinaison relative entre les deux plans formés par lesdites faces 21 et 22, compris entre 0,5 et 10 , de manière encore plus préférée entre 3 et 5 ; la valeur d'angle de 4 se révèle particulièrement avantageuse. En d'autres termes, les plans incluant les deux faces inférieures et supérieures 21 et 22 convergent, en direction de la face avant de la cage. En référence notamment aux figures 3 et 4, il est prévu, sur au moins une, et de préférence les deux, face inférieure et/ou supérieure 21 et 22, des éléments en saillie, sous forme de nervures longilignes, parallèles à une direction transversale de la cage, et transversale à l'axe transversal médian X-X de la cage (figure 4). Les nervures sont de préférence de forme triangulaire (vue en coupe verticale) et d'une hauteur comprise entre 0,1 et 0,8 mm. io Les nervures sont de préférence régulièrement espacées avec une distance de séparation de 1 à 2 mm. Ainsi (figure 3), chaque face transversale 21 et 22 comprend une nervure avant A, deux séries de trois nervures B et C de part et d'autre de l'évidement central 16, et une nervure arrière D. Le nombre et l'espacement des nervures dépend des besoins. En référence aux figures 1 et 2, montrant la cage inter somatique mise en place entre les deux vertèbres successives 1 et 2, on comprend que la 20 cage 3 de l'invention présente des particularités avantageuses. Tout d'abord, les parties latérales 19 et 20 présentent une forme et courbure proches des parties correspondantes latérales du corps vertébral 5 (figure 2), ce qui permet d'éviter toute saillie ou endommagement des organes situés à proximité. En outre, les nervures A, B, C et D parallèles en saillie, disposées sur les faces inférieure et supérieure 21 et 22 (figure 1), constituent des moyens de blocage efficaces de la cage par rapport aux deux vertèbres. En effet, les nervures coopèrent avec les faces correspondantes des corps vertébraux 5 et 6 des vertèbres 1 et 2 en vue d'empêcher tout glissement ou mouvement de translation, notamment de recul (vers l'arrière) de la cage par rapport aux vertèbres, ce qui serait bien entendu nuisible. En outre, la forme courbe concave de la face avant 18 permet d'éviter tout risque d'endommagement de la moelle épinière traversant le canal médullaire situé à proximité (figure 2). Enfin, la cage de l'invention est avantageuse en terme de fiabilité et facilité io de mise en place, pour le praticien. En référence à la figure 6 montrant une vue de face arrière de la cage, et aux figures 7A et 7B, on décrit ci-après la mise en place et le maintien de la cage. On utilise un moyen de mise en place (figures 7A et 7B) constitué d'un organe longiligne 29 constitué de deux parties cylindriques colinéaires 30 et 31, l'une étant de diamètre légèrement supérieur (12 mm, et l'autre de diamètre 8 mm, à titre d'exemple). L'organe de mise en place 29 comporte un trou longiligne central de diamètre d'environ 4 mm et à l'intérieur duquel est apte à coulisser une tige 32 de préférence en métal (figure 7B). L'extrémité proximale de la tige 32 est pourvue d'un élément de préhension sous forme d'une molette cylindrique 33, et l'extrémité distale 34 de la tige 32 est filetée. L'extrémité distale 35 de l'organe de mise en place 29 est rétrécie ou aplatie et bisautée de manière à présenter un méplat 36 transversal (formant une sorte de pointe de tournevis). i0 Le méplat 36 comporte une encoche 37 central et séparant le méplat 36 en deux parties en forme de dents 38 et 39. Comme montré sur la figure 7A, la longueur de la tige coulissante 32 est s telle que, en position de butée de la molette 33, sur l'extrémité proximale de l'organe longiligne 29, la tige filetée 34 dépasse, d'environ 2 à 3 millimètres, des dents de l'extrémité 38 et 39 disposées symétriquement par rapport au filetage 34. io Le maintien et la mise en place de la cage sont réalisés de la manière suivante. Le praticien saisit la cage 3 d'une main et de l'autre le moyen de mise en place longiligne 29, jusqu'à disposer la cage 3 en butée contre l'extrémité distale 35 de l'organe longiligne 29. Plus précisément, les extrémités des dents 38 et 39 viennent en butée et portent contre les faces de butée 27 et 28 (figures 3 et 6) de la cage 3. Ensuite, l'opérateur fait coulisser la tige 32 de manière à faire buter 20 l'extrémité du filetage 34 sur le trou 25, et ensuite par rotation de la tige 32, visse celle-ci sur la cage 3. Se faisant, on comprend que la cage 3 est maintenu par rapport à l'organe de mise en place 29. Les dents d'extrémité 38 et 39 du moyen de mise en place 29 longiligne non seulement portent sur les faces arrière 27 et 28 (figures 3, 5 et 6) mais également empêche toute rotation de la cage 3 par rapport aux moyens de mise en place longiligne 29. En effet (voir figure 5), les dents 2871048 Il d'extrémité 38 et 39 portent également sur les épaulements inférieur et supérieur 40 et 41 résultant de la formation de la rainure transversale 26. Le vissage est poursuivi par le praticien, jusqu'à blocage de la cage sur le 5 moyen de mise en place longiligne 29. Ensuite, l'opérateur met en place la cage entre les deux vertèbres (figure 1) et ensuite en dévissant la tige 32, le praticien libère la cage du moyen de mise en place 29, qui à son tour peut être retiré. REVENDICATIONS 1 Cage inter somatique (3), du type constituée d'une pièce en matériau plastique biocompatible, de forme générale annulaire cylindrique, comportant un évidement sensiblement central (16), caractérisée en ce qu'elle comporte une face frontale courbe (18), avec concavité tournée vers le canal médullaire (6). 2. Cage selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque partie latérale (19, 20) de la cage inter somatique (3) présente une courbure proche de, ou épousant, la partie latérale correspondante du corps vertébral (5A, 5B). 3. Cage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pièce annulaire dont les faces planes inférieure (21) et supérieure (22) (transversales à l'axe du canal médullaire (6)), ne sont pas parallèles. 4. Cage selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites faces (21, 22) présentent entre elles un angle d'inclinaison relative de manière que les plans des faces inférieure (21) et supérieure (22) convergent du côté de la face avant frontale (18) (proche du canal médullaire (6)). 5. Cage selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit angle est compris entre 0,5 et 10 , et de manière encore plus préférée, entre 3 et 5 , une valeur d'angle de 4 étant encore plus avantageuse. 6. Cage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur au moins une de ses faces supérieure (22) et/ou inférieure (21) planes, des moyens de blocage (A, B, C, D) aptes à empêcher un mouvement de translation, notamment un mouvement de recul (en s'éloignant du canal médullaire (6)) de la cage par rapport aux vertèbres (1, 2). 7. Cage selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de blocage (A, B, C, D) sont constitués d'éléments en lo saillie par rapport au plan de la face correspondante (21, 22), et de préférence, les éléments en saillie sont constitués de nervures parallèles (A, B, C, D) et disposées transversalement par rapport à un axe défini par la direction avant-arrière des vertèbres (1, 2). 8. Cage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte sur sa face arrière (17), opposée au canal médullaire (6), des moyens de fixation amovible de la cage inter somatique (3) sur un moyen de mise en place. 9. Cage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen de mise en place est constitué d'un organe longiligne (29) comportant un trou traversant longitudinal, à l'intérieur duquel est apte à coulisser une tige (32) dont l'extrémité distale est filetée (34); le filetage est susceptible de coopérer avec un trou taraudé (25) correspondant prévu dans la face arrière (17) de la cage (3). 10. Cage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur sa face arrière (17), des moyens de blocage constitués d'au moins un évidement (26) susceptible de coopérer avec un élément mâle correspondant prévu sur l'extrémité distale (35) de l'élément longiligne (29) du moyen de mise en place.