Brevet FR2879434A1 — publié le 20060623

L'invention concerne le domaine de la chirurgie du rachis, en particulier dans la zone cervicale. On connaît divers dispositifs d'ostéosynthèse rachidienne employés en chirurgie du rachis cervical lorsque une ou plusieurs vertèbres cervicales ont été gravement endommagées par une tumeur ou un traumatisme, tel qu'une fracture sévère, les rendant très instables. Certains dispositifs comportent un greffon osseux, renfermé dans une cage, réalisant la fusion de deux plateaux vertébraux, et une plaque antérieure. Les processus postérieurs sont conservés. Mais inévitablement, ils sont o instables. On peut améliorer quelque peu les dispositifs précédents en y ajoutant une plaque de fixation postérieure sur les niveaux sus et sous- jacents à la lésion. Cependant, lorsque plusieurs vertèbres sont concernées, on a un grand bras de levier au niveau de la lésion. Et là encore, les processus postérieurs du niveau lésé ne sont pas fixés. Une autre solution plus radicale consiste à enlever totalement la ou les vertèbres lésées et les disques associés, que l'on remplace par un bloc solide dans lequel on peut mettre un greffon osseux réalisant une fusion entre les vertèbres conservées au-dessus et au-dessous du niveau lésé. La stabilité antérieure et postérieure n'est, cependant, pas obtenue, et il faut adjoindre à ce dispositif une plaque antérieure et/ou une plaque postérieure, indépendante du bloc dans les réalisations connues. Même dans ces conditions, la stabilité n'est cependant pas optimale. Le but de l'invention est de procurer aux chirurgiens un dispositif d'ostéosynthèse du rachis permettant d'obtenir une stabilité antérieure et postérieure optimales du rachis, notamment du rachis cervical, lorsqu'une ou plusieurs vertèbres lésées ont été enlevées. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne du type comportant au moins une cage renfermant un greffon osseux, destinée à être substituée à au moins une vertèbre et à réaliser une fusion des vertèbres entre lesquelles la cage est placée, et au moins une plaque antérieure destinée à être fixée auxdites vertèbres entre lesquelles ladite cage ou au moins une desdites cages est placée, caractérisée en ce que ledit dispositif comporte également: - des moyens de fixation de ladite plaque antérieure ou d'au moins une desdites plaques antérieures à la cage à laquelle elle fait face; - deux tiges longitudinales destinées à s'étendre le long du rachis de part et d'autre des apophyses épineuses, des moyens de fixation des extrémités desdites tiges à des éléments sains du squelette du patient, et des moyens de connexion de chaque tige à ladite cage ou à au moins une desdites cages. Ladite cage peut comporter à au moins une de ses extrémités un io élément annulaire permettant l'empilage de deux cages ou permettant d'assurer l'ancrage de ladite cage dans un plateau vertébral. Lesdits moyens de connexion de chaque tige à ladite cage peuvent être constitués par des orifices filetés ménagés dans la cage et des vis pénétrant dans lesdits orifices filetés, les têtes de chacune desdites vis comportant des moyens de réception et de blocage d'une desdites tiges. Lesdits orifices filetés peuvent être ménagés sur les arêtes postérieures de la cage et confèrent auxdites vis des orientations correspondant à celles des processus naturels des vertèbres à remplacer par la cage. Lesdites vis peuvent être insérées dans des manchons connectés à ladite cage. Lesdites tiges peuvent avoir une de leurs extrémités conformée pour pouvoir être fixée à l'occiput du patient. Le dispositif peut comporter plusieurs cages, et autant de plaques antérieures. Au moins une desdites cages peut comporter des moyens de connexion auxdites tiges répartis sur plusieurs de ses niveaux. Ladite au moins une cage, éventuellement munie d'un ou deux éléments annulaires, peut avoir des dimensions et une conformation compatibles avec le remplacement d'une vertèbre cervicale ou de plusieurs vertèbres cervicales successives. Comme on l'aura compris, l'invention repose sur l'association: - d'une plaque antérieure qui est fixée à ses deux extrémités sur des vertèbres conservées situées au-dessus et au-dessous du niveau des vertèbres lésées qui ont été enlevées; - d'une cage ou d'une superposition de cages renfermant un greffon osseux, que l'on substitue au corps vertébral ou aux corps vertébraux lésés et à leurs disques associés; en au moins un de ses niveaux, la cage est fixée à la plaque antérieure; - et de deux tiges longitudinales s'étendant le long de la partie postérieure du rachis, de part et d'autre des apophyses épineuses; ces tiges io sont chacune fixées sur le rachis en au moins trois points; les niveaux de fixation extrêmes (supérieur et inférieur) doivent être constitués par des éléments sains du squelette, à savoir deux vertèbres laissées intactes, ou une vertèbre laissée intacte pour le niveau de fixation inférieur et l'occiput du patient pour le niveau supérieur; et au moins un autre niveau de fixation est constitué par la cage précitée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui montre, vu de profil, un exemple de dispositif selon l'invention implanté sur le rachis cervical d'un patient; - la figure 2 qui montre ce même exemple de dispositif en vue antérieure; - la figure 3 qui montre ce même dispositif vu en coupe selon la ligne III-III des figures 1 et 2; - la figure 4 qui montre isolément en perspective un exemple de cage 25 utilisée dans l'invention (figure 4a) et un élément annulaire constituant ses extrémités supérieure et inférieure (figure 4b) ; Dans l'exemple qui va être décrit et représenté en détail sur les figures 1 à 3, le patient dont la base du crâne 1 et le rachis cervical sont représentés a subi l'ablation des vertèbres C3, C5 et C6 et des disques associés. On lui a donc conservé intactes les vertèbres Cl, C2, C4 et C7. La vertèbre C3 a été remplacée par une cage 1 (voir figure 4a) de forme générale parallélépipédique, définissant un compartiment central 2 dans lequel peut être contenu un greffon osseux qui, après la mise en place du dispositif, assurera la fusion entre les plateaux vertébraux de C2 et C4 qui se font face. Dans l'exemple représenté, cette cage 1 présente à ses deux extrémités des éléments annulaires 3 (voir figure 4b), insérables et clipables à l'intérieur de la cage 1 (un seul est visible sur les figures 1 et 2), pour constituer les surfaces supérieure et inférieure de la cage 1. Comme visible sur la figure 4a, la cage 1 comporte, dans son compartiment central 2, des rebords 4 sur lesquels peuvent reposer les éléments annulaires 3. Ces éléments annulaires 3 assurent chacun le contact entre la cage 1 io et le plateau vertébral de C2 ou de C4. A cet effet, ils présentent, de préférence, au moins sur leur pourtour 5 devant assurer ce contact, une gravure présentant des creux 6 et des reliefs 7. Les reliefs 7 doivent venir s'incruster dans le plateau vertébral correspondant pour améliorer l'accrochage de la cage 1 et des vertèbres C2, C4. Une autre fonction de ces éléments annulaires 3 est de donner à la cage 1 sa configuration définitive, en termes de longueur et d'angulation de ses surfaces d'extrémité. Comme représenté, les deux surfaces supérieure et inférieure de l'élément annulaire 3 peuvent ne pas être parallèles. Dans ce cas, même si la cage 1 est sensiblement parallélépipédique comme représenté, la compléter par des éléments annulaires 3 qui lui procurent des surfaces supérieure et inférieure non parallèles perrnet de restituer au rachis une courbure aussi proche que possible de sa courbure naturelle dans la zone traitée. A partir d'un seul modèle de base, il est donc possible d'avoir accès à diverses longueurs de la cage 1 et angulations de ses surfaces d'extrémité, rien qu'en jouant sur les formes et les dimensions des éléments annulaires utilisés pour compléter le modèle de base. La cage 1 présente sur les arêtes 8, 9 de sa face postérieure 10 des orifices filetés 11, 12 dont la fonction sera vue plus loin. Similairement, comme on le voit sur les figures 1 et 2, les vertèbres C5, C6 et leurs disques associés ont été remplacés par une cage 13 similaire à la cage 1, mais de plus grande longueur puisqu'elle doit remplacer deux corps vertébraux au lieu d'un. Elle est, de même, pourvue de deux éléments annulaires 14, 15 similaires à l'élément annulaire 3. En variante, la cage 13 pourrait être remplacée par un empilage de deux cages plus courtes, emboîtées autour d'un élément annulaire similaire aux éléments 3, 14, 15. Chaque arête postérieure 16 de la cage 13 est pourvue de deux perforations filetées réparties sur sa hauteur, similaires aux perforations filetées 11, 12 de la cage 1. Sur les figures 1 à 3 est également visible la plaque antérieure 17 qui fixe la cage 1 aux corps vertébraux de C2 et C4. A cet effet, la plaque 17 comporte, dans l'exemple représenté, deux perforations au voisinage de chacune de ses extrémités, qui sont traversées par deux vis 18, 19 pénétrant dans C2 et io deux vis 20, 21 pénétrant dans C4. Dans la partie centrale de la plaque 17 sont ménagés deux orifices 22, 23 traversés par des vis 24, 25 qui pénètrent dans des orifices filetés correspondants 26, 27 de la cage 1 pour fixer la plaque 17 à la cage 1. De préférence, la plaque 17 comporte un logement 28 pour une rondelle 29 qui est fixée sur la plaque 17 par une vis 30. La périphérie de la rondelle 29 repose sur les têtes des vis 24, 25 et les empêche de migrer hors de leurs logements. Des rondelles similaires 31, 32 sont également présentes pour empêcher les vis 18, 19, 20, 21 fixant la plaque 17 sur C2 et C4 de migrer hors de leurs logements respectifs. Une plaque similaire à la plaque 17 assure optimalement également la liaison entre, d'une part, la cage 13 remplaçant C5 et C6 et, d'autre part, C4 et C7. Elle n'est pas représentée sur les figures 1 et 2 pour plus de clarté. En revanche, on a représenté les orifices filetés 33, 34 qui permettent la fixation de cette plaque sur la cage 13 au moyen de vis. Les autres éléments assurant la rigidité de l'ensemble et sa bonne fixation au squelette du patient sont deux tiges longitudinales 35, 36 qui s'étendent le long du rachis, sur son côté postérieur, de part et d'autre des apophyses épineuses. Ces tiges 35, 36 doivent être fixées chacune à au moins trois niveaux sur le rachis. Deux de ces niveaux de fixation au moins doivent correspondre à des éléments sains du squelette, à savoir deux vertèbres saines ou une vertèbre saine et l'occiput 37 du patient. Et les deux niveaux de fixation extrêmes de la tige (le plus élevé et le plus bas sur le rachis) doivent correspondre à ces éléments sains. Les autres niveaux de fixation correspondent optimalement à toutes les cages 1, 13 du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente un cas où les tiges 35, 36 sont fixées sur l'occiput 37, sur un niveau de la cage 1 remplaçant C3, sur deux niveaux de la cage 13 remplaçant C5 et C6 et sur la vertèbre C7. La fixation des tiges 35, 36 sur l'occiput 37 et C7 est assurée par des vis non représentées sur la figure 1. Les vis qui fixent les tiges 35, 36 sur l'occiput 37 traversent, à cet effet, des orifices 38, 39, 40, 41 ménagés à l'extrémité supérieure aplatie 42, 43 de chaque tige 35, 36. Les vis qui fixent les tiges 35, 36 sur une ou des vertèbres saines o présentent une tête dans laquelle une tige 35, 36 peut être insérée et bloquée, comme il est classique, ou un connecteur à l'intérieur duquel est bloquée la tige 35, 36 et qui est lui-même solidarisé à la vis. Un mode préféré de fixation des tiges 35, 36 aux cages 1, 13 est représenté sur les figures 1 à 3 et va, à présent, être décrit en référence au dispositif qui fixe la tige 35 s'étendant sur le côté droit du rachis à la cage 1 qui remplace C3. Comme on le voit le mieux sur la figure 3, la tige 35 est insérée dans la tête en tulipe 44 d'une vis 45, où elle est bloquée par un bouchon fileté 46, coopérant avec les parois intérieures filetées de la tête 44. Dans l'exemple représenté, la tête 44 est orientable de manière polyaxiale par rapport à l'axe longitudinal de la vis 45. A cet effet, la vis 45 possède une portée sphérique 47 avec laquelle coopèrent la partie inférieure de la tête 44 et une pièce annulaire intermédiaire 48 qui, sur une de ses faces, reçoit la tige 35, et, sur l'autre de ses faces, présente une portée sphérique 49. Un anneau élastique 50 assure la retenue de la pièce annulaire 47 dans la tête 44, en coopération avec une rainure périphérique 51 pratiquée sur la face interne de la tête 44. Le caractère polyaxialement orientable de la tête 44 procure au chirurgien de bonnes possibilités pour réaliser une pose du dispositif aussi rapide que possible et une conformation du dispositif adaptée au mieux à l'anatomie et aux besoins du patient. A son extrémité opposée à celle portant la tête 44, la vis 45 pénètre dans l'orifice fileté 12 ménagé sur l'arête 9 de la cage 1. Ainsi, grâce d'une part au blocage de la tige 35 dans la tête 44 de la vis 45 assuré par le bouchon fileté 46 et, d'autre part, à l'insertion de la vis 45 dans la cage 1, une liaison rigide entre la tige 35 et la cage 1 est assurée. De préférence, la vis 45 n'est pas directement exposée au milieu extérieur sur la totalité de sa longueur, mais elle traverse un manchon 52 fileté intérieurement et inséré sur la cage 1 à l'entrée de l'orifice 12. Ainsi, les organes (moelle épinière, racines nerveuses...) qui pourraient venir au contact du filetage de la vis 45 pendant et après la pose du dispositif sont protégés d'un contact qui pourrait les blesser. En variante, au lieu d'être simplement inséré dans l'entrée de ]o l'orifice 12, ce manchon 52 pourrait y être vissé au moyen d'un filetage extérieur. Symétriquement à l'ensemble vis 45-manchon 52 qui vient d'être décrit, la cage 1 comporte sur son autre arête 8 un ensemble vis 53- manchon 54 et ses pièces annexes qui assurent similairement la liaison entre la tige 36, s'étendant sur le côté gauche du rachis, avec la cage 1. De même, la cage 13 remplaçant C5 et C6 comporte des ensembles vismanchon similaires aux précédents assurant sa liaison avec les tiges 35, 36. Deux seulement sont représentés sur les figures 1-3, mais pour des raisons de symétrie et de rigidité du dispositif, il serait préférable qu'il y en ait quatre, à savoir deux par vertèbre remplacée. De préférence, les orifices 11, 12 confèrent aux vis 45, 53 une orientation correspondant sensiblement à celle des processus naturels de la ou des vertèbres que la cage 1 correspondante est censée remplacer. Dans l'exemple représenté, cette orientation forme un angle de 50 avec l'axe transversal du rachis. Bien entendu, des variantes du dispositif qui vient d'être décrit peuvent aisément être imaginées. En particulier, les connexions des divers éléments entre eux et avec le squelette du patient peuvent être différentes de celles représentées. La présence des éléments annulaires 3, 14, 15 aux extrémités des cages 1, 13 n'est pas obligatoire, si on peut se contenter d'utiliser des cages monoblocs non empilables. Auquel cas, les reliefs 7 assurant l'accrochage de la cage 1, 13 sur les plateaux vertébraux correspondants peuvent être ménagés sur s les bords extrêmes des cages 1, 13, lesdits bords pouvant présenter également l'angulation souhaitable pour la restitution de la géométrie normale du rachis. Lorsque, comme représenté, un dispositif selon l'invention comporte plusieurs cages 1, 13 séparées par une ou plusieurs vertèbres saines, il peut éventuellement être suffisant de ne fixer qu'une seule des cages aux vertèbres saines qui l'entourent à l'aide d'une plaque antérieure 17. Pour poser le dispositif selon l'iinvention, le chirurgien commence par réaliser une corporectomie antérieure sur la vertèbre à remplacer (par exemple C3). Puis il met en place la cage 1 et ses éléments annulaires 3 éventuels. Puis il met en place la plaque antérieure 17, en la fixant d'abord à la cage 1 puis aux vertèbres saines C2, C4. Puis il réalise une chirurgie postérieure débutant par le retrait des éléments osseux postérieurs (lames et apophyses articulaires). Puis il fixe les vis 45 dans la cage 1, et les bloque avec les manchons 52, 54. Puis il met en place les dispositifs de fixation postérieure des tiges 35, 36 sur les parties saines du squelette. Enfin, il met les tiges 35, 36 en place, en réalisant leur connexion avec les vis 45 et les dispositifs de fixation postérieure. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté à une utilisation dans la région cervicale. En effet, dans cette région il peut avantageusement se substituer aux dispositifs connus qui nécessitent à la fois une stabilisation antérieure et postérieure. Toutefois il peut être employé dans d'autres régions du rachis. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ostéosynthèse rachidienne du type comportant au moins une cage (1, 13) renfermant un greffon osseux, destinée à être substituée à au moins une vertèbre et à réaliser une fusion des vertèbres (C2, C4, C7) entre lesquelles la cage (1, 13) est placée, et au moins une plaque antérieure (17) destinée à être fixée auxdites vertèbres (C2, C4) entre lesquelles ladite cage (1, 13) ou au moins une desdites cages (1, 13) est placée, caractérisée en ce que ledit dispositif comporte également: - des moyens de fixation (24, 25) de ladite plaque antérieure (17) ou d'au 10 moins une desdites plaques antérieures (17) à la cage (1) à laquelle elle fait face; - deux tiges longitudinales (35, 36) destinées à s'étendre le long du rachis de part et d'autre des apophyses épineuses, des moyens de fixation des extrémités desdites tiges à des éléments sains du squelette du patient, et des moyens de connexion de chaque tige à ladite cage (1, 13) ou à au moins une desdites cages (1, 13). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cage (1, 13) comporte à au moins une de ses extrémités un élément annulaire (3, 14, 15) permettant l'empilage de deux cages (1, 13) ou permettant d'assurer l'ancrage de ladite cage (1, 13) dans un plateau vertébral. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion de chaque tige (35, 36) à ladite cage (1, 13) sont constitués par des orifices filetés (11, 12) ménagés dans la cage (1, 13) et des vis (45, 53) pénétrant dans lesdits orifices filetés (11, 12), les têtes de chacune desdites vis (45, 53) comportant des moyens de réception (44) et de blocage (46) d'une desdites tiges (35, 36). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits orifices filetés (11, 12) sont ménagés sur les arêtes postérieures (8, 9) de la cage (1, 13) et confèrent auxdites vis (45, 53) des orientations correspondant à celles des processus naturels des vertèbres à remplacer par la cage (1, 13). io 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdites vis (45, 53) sont insérées dans des manchons (52, 54) connectés à ladite cage (1, 13). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 5 que lesdites tiges (35, 36) ont une de leurs extrémités (42, 43) conformée pour pouvoir être fixée à l'occiput (37) du patient. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs cages (1, 13), et autant de plaques antérieures (17). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce io que au moins une desdites cages (13) comporte des moyens de connexion auxdites tiges (35, 36) répartis sur plusieurs de ses niveaux. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite au moins une cage (1, 13), éventuellement munie d'un ou deux éléments annulaires (3, 14, 15), a des dimensions et une conformation compatibles avec le remplacement d'une vertèbre cervicale ou de plusieurs vertèbres cervicales successives.