Brevet FR2872021A1 — publié le 20051230

PERFECTIONNEMENT A UN DISPOSITIF D'AUTOCORRECTION SCOLIOTIQUE NE NECESSITANT PLUS D'INTERVENTIONS APRES IMPLANTATION Domaine de l'invention: La présente invention concerne un dispositif d'autocorrection d'une scoliose, qui une fois posé sur le rachis d'un enfant ne nécessite plus d'interventions. Art Antérieur: La demande de brevet US 5261908 concerne une prothèse intervertébrale extensible qui se fixe sur les côtes du patient et qui permettait ainsi d'empécher la scoliose de s'aggraver, cette invention ne pouvait réduire la scoliose, elle s'adapte à certaines pathologies vertébrales pour lesquelles il est difficile voire impossible de se fixer sur les vertèbres, les moyens 1.5 utilisés ainsi que le problème à résoudre sont différents. Le premier brevet Fortin intitulé :Dispositif de d'autocorrection scoliotique ne nécessitant plus d'interventions dépot 0407138 décrit et revendique un premier dispositif assurant cette fonction avec quelques inconvénients mineurs: la réduction au maximum de la flèche scoliotique résiduelle est au montage moins importante qur dans le perfectionnement (mode de réalisation 2 de la présente invntion) les anciennes tiges qui s'allongeaient sous la croissance étaient mal protégées vis à vis des tissus environnants La présente invention résout le problème de correction des scolioses sans autre intervention que l'implantation du présent dispositif. De plus les moyens mis en place pour obtenir les effets recherchés sont nouveaux, et deux modes de réalisation sont proposés. La présente invention, grâce aux nouveaux moyens mis en oeuvre va corriger les scolioses au plus jeune age, sans réintervention de l'opérateur, de plus sa conception lui confert une mise en place aisée dans un minimum d'encombrement.. 2872021 2 Les dessins servant à la compréhension de l'invention sont: Figure1 planche 1/11 vue d'ensemble d'une première variante dispositif assemblé sans anneaux Figure 2 planche 1/11 vue d'ensemble du dispositif 5 assemblé avec anneaux anti-retour Figure 3 planche 2/11 vue d'ensemble du dispositif posé sur un rachis Figure 4 planche 3/11 vue d'une pièce de liaison reliant les 10 deux sous ensembles essentiels du dispositif Figure 5 planche 3/11 pièce de liaison vue dans le plan sagittal avec des tiges cintrées Figure 6 planche 3/11 vue en perpective d' un connecteur de liaison avec ses orifices de coulissage et préhension Figures 7a, 8a, 9a planche 4/11 Trois schémas montrant la Dynamique de redressement. Figures 7b, 8b, 9b planche 5/11 Evolution des paramètres géométriques correspondant au figures précédentes de la planche 4/11 (Dynamique de redressement) Figures 10 et 11 planche 6/11 deuxième variante du dispositif Figure 10 vue en perspectives d'une autre version améliorant le premier dispositif Figure 11 vue en coupe de ce même nouveau dispositif Figure 12 planche 7/11 vue éclatée des moyens formant ce nouveau dispositif qui perfectionne le premier Figures 13,14, 15, et 16 planche 8/11 vue d'ensemble en perspective montrant les diverses phases de ses assemblages et réglage lors de sa mise en place Figure 17 planche 9/11 vue en perspective du même dispositif avec ne liaison par anneau. Figures 18 planche 9/11 vue en perspective du dispositif (version 2) avec l'ensemble de ses moyens avec n accrochage par liaison qui coulisse au travers d'un tube central Figures 19, 20, et 21 planche 10/11 trois vues en perspective 5 du dispositif correspondant à des phases de réglages de la tige centrale au cours de la mise en place Figure 20d planche 10/11 détail de la vue en coupe de la de la tige transversale traversant avec une distance réglable le tube 10 longitudinal qui suit la croissance Figures 22,23,24,25,26,27 et 28 planche 11/11: vues en perspective d'un ensemble de moyens ou de petits éléments faisant partie du dispositif de version 2. La définition d'autocorrection du ou des dispositifs décrits et revendiqués vient du fait que l'on utilise la croissance de l'enfant pour réduire la scoliose. Ils s'adaptent à toutes les déformations lors de sa pose Ils corrigent les scolioses par la croissance de l'enfant, et 20 sont constitués de moyens extrêmement simples compatibles avec l'environnement du corps humain et résistants. Nous allons décrire maintenant chacun des dispositifs en expliquant la fonctionnalité des moyens, dans deux modes de réalisation privilégiés dont le mode de conception général est explicité à la page 9 de cette description. Dans un premier mode de réalisation correspondant à une première version du dispositif d'autocorrection, le dispositif 1 est constitué d'un ensemble de moyens 2,3,4 et 5 (figure 1) formés de 30 sous-ensembles dont les moyens se combinent fonctionnellement pour réduire la scoliose. Le sous-ensemble de moyen 2 est constitué -d'une tige 21 -de deux moyens de fixations 22, et 23 de la tige 21 sur le rachis (crochets ou vis), ces moyens d'accrochages étant fixés au sommet de la concavité de la courbure à corriger L'ensemble des moyens 3 comporte deux tiges 31 et 32 5 accrochées au rachis par des moyens 33 et 34 aux extrémités de la corde D de l'arc définie par la courbure. Ces moyens d'accrochages 33 et 34 peuvent être: des crochets des vis pédiculaires ou des étriers s'accrochant aux côtes. Ces tiges 31 et 32 peuvent librement coulisser au travers des orifices 43 (a et b) et 44(a et b) situés aux extrémités d'une pièce 4 qui a de préférence la forme d'un U largement ouvert pour permettre un guidage optimal. Cette pièce 4 pourrait être également de forme parallélépipèdique comme par exemple un petit pavé, avec des orifices 43(a et b) et 44 (a et b). La pièce 4 est composée d'une tige 41 comportant sur son corps des empreintes identiques 42 a,b, c.;.. qui peuvent recevoir par exemple des vis pointeau, permettant d'assurer une liaison entre le sous-ensemble 2 et le sous-ensemble 3 ceci par l'intermédiaire d'une pièce 5. La pièce 5 appelée encore sous-ensemble 5 est de préférence une petit bloc ( figure 6) de forme adaptée, elle peut être également un crochet. La pièce 5 comprend: deux perçages 51 et 52 permettant le passage de manière perpendiculaire des tiges 21 et 41 Elles comportent également deux moyens tels que encoches perçages 53 et 54 pour la préhension avec un outil chirurgical. Elle possède aussi un taraudage 55 permettant de recevoir une vis pointeau qui viendra se placer dans une des encoches coniques 42 (a, b, c. .) ceci afin d'assurer une liaison rigide entre l'ensemble des moyens 2 et 3 pour augmenter le plus possible au moment de l'implantation le Rayon R de la scoliose en minimisant 2872021 5 la distance f entre le maximum de courbure et le milieu de la partie rectiligne de la pièce 4 (distance minimum visée lors de l'implantation du dispositif) L'ensemble du dispositif 1 est raccordable au rachis ou des 5 côtes par le sousensemble 3 qui est constitué par des moyens de fixation tels que par exemple: étriers, Crochets ou Vis pédiculaires Le dispositif d'autocorrection 1 grâce à la combinaison de l'ensemble des moyens précédemment décrits présente un certain nombre de caractéristiques mécaniques qui assurent l'autocorrection uniquement par la croissance, sachant que certains paramètres géométriques sont fondamentaux: Distance D entre les dispositifs d'accrochages 33 et 34 est 15 extensible, cette distance augmentant en Dl D2 D3 ( figures 7b, 8b, 9b) avec la croissance. Flèche f entre la courbure et un accrochage 45 situé au milieu de la partie rectiligne de la pièce 4 en forme de U, k étant une valeur constante avec f=k par construction du dispositif 1 Rayon R de courbure de la scoliose, valeur qui augmente avec la croissance. Sous l'action de la croissance de l'enfant, D augmente ( en Dl, D2, D3) du fait que les tiges 31 et 32 sont accrochées au vertèbres ou aux côtes et que ces dites tiges 31 et 32 peuvent librement coulisser dans la pièce 4. La croissance de l'enfant entraîne, du fait de la constance de f, une augmentation du rayon de courbure R de la scoliose, c'est à dire un redressement qui tend à transformer la courbure en ligne droite, ceci grâce au caractéristiques mécaniques choisies à la construction de ce dispositif d'autocorrection, qui n'a besoin d'aucune intervention, si ce n'est un suivi par imagerie médicale. D'autres caractéristiques essentielles de l'invention sont les suivantes: Les tiges 31 et 32 coulissent dans les orifices (43 a et b) et (44a et b) avec un jeu permettant un bon coulissement même pour des tiges cintrées tout en conservant une bonne rigidité au dispositif 1 Le matériau de fabrication utilisé a une bonne ductilité avec une élasticité adaptée aux efforts subis qui sont discontinus et non linéaires, il doit autoriser sans rupture le cintrage des tiges 31 et 32, . Il doit bien entendu être biocompatible La pièce 4 accepte de recevoir des tiges coulissantes légèrement cintrées grâce aux précédentes caractéristiques du ou des matériaux choisis, les états de surfaces et les jeux sont déterminées avec précision, par ailleurs aucun profil saillant n'est accepté , pour que le dispositif 1 évite de blesser les tissus environnants. Sur chacune des tiges 31 et 32 peuvent être implantés suivant les pathologies des anneaux "anti-retour" 310 et 320 situés du coté de la fixation de la tige 31 ou 32 et en appui sur l'une des face extérieure de l'extrémité en U de la pièce 4 ( figure 2) Leur fonction est de maintenir une tension suffisante entre les fixations aux rachis 33 et 34 situées à chaque extrémité des tiges 31 et 32, en augmentant la distance D, évitant ainsi un retour à l'état initial, avant que l'effet de croissance ne prenne le relais. Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif d'autocorrection 10 comprend: -un tube 11 de préférence cylindrique possédant au centre une partie pleine et dans lequel coulissent librement dans les parties creuses deux tiges identiques 12 symétriques reliées aux accro- chages 33 et 34 et qui possèdent des moyens de guidage et de butée de début et fin de course, à savoir: -des moyens de guidage de la tige 12 dans le tube 11 qui sont: à I'entrée du tube un palier 122 qui guide la tige dans le tube à l'extrémité de la tige 12, un piston 121 qui coulisse à l'intérieur du tube 1l - des moyens de butée de fin la course de la tige 12 dans les deux sens et qui sont d'un coté la butée 110 et du coté de l'élongation maximum les paliers 120 sur lequel le piston 121 vient se bloquer - au moins un évent 110 qui évite une compression de l'air ou du gaz qui s'introduira dans le tube 11 et qui pourrait bloquer les 10 tiges -une tige pivot 13 pouvant translater et pivoter librement autour du tube 11, Cette tige pivot 13 comprend un anneau 130 cylindrique encerclant le tube qui peut également lui-même translater et tourner 15 autour du tube 11. Cet anneau 130 est relié à une tige 31 ou qui en fait partie, il peut être filetée cannelée ou comporter des encoches permettant une liaison entre le moyen 6 (vis) et le tube 11. Lors de la mise en place du dispositif 10, la tige pivot 13 se place dans le logement 64 ( figure 14) de la tête de la vis de fixation sur une vertèbre du rachis (moyen 6) dans laquelle elle peut translater avant fixation, ce qui permet à l'opérateur de réduire au maximum la flèche f (comme dans le premier mode de réalisation) en rapprochant la fixation 6 le plus possible du tube 11, que l'on bloque ensuite par serrage d'un bouchon fileté 61. Comparé au premier mode de réalisation, ce second mode de réalisation permet de réduire davantage la flèche f au moment de la mise en place du dispositif. Après mise en place et serrage du moyen 6, la partie dépassante, inutile, voire gênante de la tige 31 est sectionnée. Un autre exemple de réalisation de cette fixation (figure 17) est ainsi constituée du moyen 5 ( du premier mode de réalisation) : petit bloc (figure 6) associé à la tige pivot 13 avec le moyen 2 et comprenant la tige 21 portant à son extrémité deux crochets 22 et 23 2872021 8 Dans ce second mode de réalisation la pièce 4 du premier mode de réalisation est ainsi remplacée par un ensemble de moyens 7 comprenant une tige pivot 13 et un tube 11 combinés à un anneau 130 qui vont permettre le coulissement des tiges 12 suivant l'axe de l'élongation. Dans un autre exemple illustratif de ce mode de réalisation, la tige pivot 13 est remplacée par une tige de liaison 14 qui translate transversalement au travers de la partie pleine du tube 11 dont on peut déterminer l'emplacement de la fixation avec un maximum de traction et qu'ensuite on bloquera à cet emplacement à l'aide d'une vis 15, ce qui permettra de conserver constante la flèche f. La liaison du tube 11 avec le moyen 2 est assurée par un anneau 141 relié à la tige 14 ou qui en fait partie et qui reçoit la tige 21 portant des moyens d'accrochage fixés aux vertèbres du rachis. Dans ce mode de réalisation on peut rajouter un renfort. 8 (figure 28) positionné sur le tube 11 longitudinalement en son centre (figure 18) et bloquer la tige 14 par serrage d'une vis 81 s'appliquant sur cette tige, permettant ainsi d'assurer un optimum de tenue mécanique. Les phases de mise en place sont les suivantes: 1- Mise en place sur les vertèbres ou sur les os concernés des moyens d'accrochage 22, 23, 6, 33,.34.. 2- Mise en place du tube 11 recevant les deux tiges 12 25 coulissantes avec les moyens 13 ou 14 4- Fixation des extrémités des tiges 12 avec les moyens d'accrochages 5-Rapprochement maximum des moyens 6 ou 2 vers le tube 11 de telle façon que la flèche f soit aussi faible que possible afin de réaliser la meilleure correction possible de la courbure scoliotique. 6-Sectionnement de la partie dépassante de la tige de liaison 13,14, permettant d'assurer le blocage de la flèche f résiduelle 2872021 9 La caractéristique la plus essentielle de cette invention vient du fait qu'elle possède des moyens d'allongements accrochés aux os pour guider la croissance de façon rectiligne, ces dits moyens étant combinés avec des moyens de traction accrochés au sommet de la concavité de la courbure du rachis et qui exercent une traction sur celui-ci pour engendrer son redressement lors de cette croissance, ces fonctionnalités sont obtenues par des dispositifs 1 et 10 donnés à titre d'exemple. Les moyens d'allongement des dispositifs 1 et 10 sont par exemple des tiges 31, 32 ou 12 pouvant coulisser dans des ensembles de moyens 4 ou 7; les tiges 31,32 ou 12 étant accrochées aux os par des moyens d'accrochages 33 et 34. Les moyens d'accrochage au sommet de la courbure du rachis 2 ou 6 sont par exemple une tige 21 fixée aux vertèbres du rachis par des accrochages 22 et 23, la tige 21 étant reliée. -d'une part par une liaison transversale 41 ou 13 à l'ensemble des moyens d'allongement du dispositif 4 ou 7 - d'autre part au point milieu de la tige 21 par un moyen d'accrochage réglable 5 ou 6 Les moyens d'accrochage au rachis sont reliés par un ensemble de moyens 4 ou 7, le moyen essentiel de liaison étant la tige 41 ou 14, dont on fixe au montage la longueur de fixation aux vertèbres du rachis par serrage de vis ou bouchon fileté 15 ou 61, ceci pour optimiser une distance minimum ou une flèche f résiduelle de la scoliose. Cette flèche restera constante lors de l'allongement, ce qui va permettre une augmentation du rayon R ( figures 7a, 8b, 9b) lors de la croissance, cette dernière entraînant le coulissement des tiges 31,32 ou 12 qui vont générer un autoredressement par traction au point de la courbure maximum du rachis. ( voir figures 7a 8a 9a). Après pose d'un de ces dispostifs 1 ou 10,il n'y plus d' intervention sur le patient Dans tous ces dispositifs, quel que soit le mode de réalisation, l'ensemble des pièces permet une mise en oeuvre très facile à la fois 5 des éléments fabriqués ainsi que leur assemblage pratiqué hors intervention ou pendant cette dernière 15 20 25 REVENDICATIONS ---------------------- 1-Dispositif d'autocorrection scoliotique (1) ou (10) caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens d'allongement qui sont par exemple des tiges (31, 32 ou 12) pouvant coulisser dans des ensembles de moyens (4) ou (7), lesdites tiges (31,32) ou (12) étant fixées aux os par des moyens d'accrochages (33 et 34) . des moyens d'accrochage au sommet de la courbure du rachis (2) ou (6) comme par exemple une tige ( 21) fixée aux vertèbres du rachis par des accrochages (22 et 23) , la tige (21) étant elle même reliée: -d'une part par une liaison transversale (41) , (13) ou (14) à l'ensemble des moyens d'allongement du dispositif ( 4) ou (7) -d'autre part en son point milieu par un moyen d'accrochage réglable( 5) ou (6) , les moyens d'accrochage au rachis étant reliés par un ensemble de moyens (4) ou (7), ledit moyen de liaison (41) (13) ou( 14) , pouvant être réglé en longueur entre sa fixation aux vertèbres et son point d'accrochage (45) sur l'un des moyens: pièce (4) (13) ou (14), par serrage à l'aide d'une vis ou d'un bouchon fileté (15 ou 61), en un point de serrage ainsi déterminé, pour optimiser une distance minimum ou une flèche (f) résiduelle de la scoliose, qui reste constante lors de l'allongement, cette combinaison de moyens permettant une augmentation du rayon (R) de courbure de la scoliose lors de la croissance, entraînée par le coulissement possible des tiges (31),(32) ou (12) qui s'allongent lors du grandissement, en générant ainsi un auto-redressement par traction au point de la courbure maximum du rachis. 2-Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend: -un tube (11) de préférence cylindrique possédant au centre une partie pleine et dans lequel coulissent librement dans les parties creuses deux tiges identiques (12) symétriques reliées aux accrochages ( 33 et 34) et qui possèdent des moyens de guidage et de butée de début et fin de course, à savoir: -des moyens de guidage de la tige (12)dans le tube (11) qui sont à l'entrée du tube un palier (122) qui guide la tige dans le tube et à l'extrémité de la tige (12) un piston (121) qui coulisse à l'intérieur du tube (11) - des moyens de butée de fin la course de la tige( 12) dans les deux sens et qui sont d'un coté la butée (110) et du coté de l'élongation maximum les paliers (120) sur lequel le piston ( 121) vient se bloquer. -au moins un évent (110) qui évite une compression de l'air ou du gaz qui s'introduira dans le tube (11) et qui pourrait bloquer les tiges -une tige pivot (13) pouvant translater et pivoter librement autour du tube (11) 3-Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 2 caractérisé en ce la tige pivot (13) comprend un anneau (130) cylindrique encerclant le tube qui peut translater et tourner autour du tube (11), cet anneau (130) étant relié à la tige (13) ou en faisant partie, ladite tige (13) étant,filetée,cannelée, ou comportant des encoches permettant une liaison entre le moyen(6) d'accrochage et le tube (Il) 4- Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 3 caractérisé ence que, le moyen d'accrochage (6) est une vis comportant une tête munie d'un logement (64) dans lequel se place la tige pivot (13), et dans lequel, elle peut translater avant fixation, ce qui permet à l'opérateur de réduire au maximum la flèche (f) en 2872021 13 rapprochant la vis de fixation (6) le plus possible du tube (11), que l'on bloque ensuite par serrage d'un bouchon fileté (61) 5- Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de fixation sur la tige ( 14) est constitué du moyen ( 5) qui est un petit bloc associé à la tige pivot (13) avec le moyen( 2) , comprenant la tige (21) portant à son extrémité deux crochets (22 et 23) 6-Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la tige pivot (13) est remplacée par une tige de liaison (14) qui translate transversalement au travers de la partie pleine du tube (11) dont on peut déterminer l'emplacement de la fixation avec un maximum de traction et qu'ensuite on bloquera à cet emplacement à l'aide d'une vis (15) ce qui permet de conserver constante la flèche (f) 7-Dispositif d'autocorrection (10) suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la liaison du tube (11) avec le moyen( 2) est assurée par un anneau (141) relié à la tige (14)ou qui en fait partie et qui reçoit la tige (21) portant des moyens d'accrochage fixés aux vertèbres du rachis. 8-Dispositif d'autocorrection 10 suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un renfort( 8) positionné sur le tube (11) longitudinalement en son centre et qu'il peut être bloqué sur la tige (14) par serrage d'une vis (81) s'appliquant sur ladite tige, ce qui assure un optimum de tenue mécanique.