Brevet FR2887435A1 — publié le 20061229

La présente invention concerne une prothèse pour disque intervertébral et plus précisément destinée à être implantée entre deux vertèbres lombaires. Dans le cas d'une dégénérescence sévère du disque intervertébral, il est nécessaire de procéder à son ablation et de lui substituer un implant ou prothèse. Pour que cette prothèse autorise une certaine mobilité des deux vertèbres concernées, la prothèse est fonctionnellement constituée par deux éléments dont une face est ancrée dans le plateau vertébral et dont l'autre face constitue un organe d'un élément rotulant. Ainsi, des mouvements proches des mouvements naturels sont autorisés grâce à la présence du système rotulant. Pour permettre la mise en place de la prothèse, il est nécessaire de procéder à l'écartement des deux vertèbres entre lesquelles la prothèse doit être disposée. Cet écartement entraîne certains traumatismes notamment des ligaments qui relient entre elles les vertèbres. Il est donc souhaitable de disposer de prothèses de disques intervertébraux qui nécessitent un écartement des vertèbres aussi réduit que possible. Dans ce but, on connaît des prothèses de disques intervertébraux qui sont en trois ou quatre pièces distinctes. On trouve le plus souvent d'une part un plateau prothétique inférieur, un plateau prothétique supérieur définissant une calotte sphérique concave et un insert que le chirurgien vient mettre en place dans le plateau inférieur, cet insert définissant la surface en forme de calotte sphérique convexe définissant le système rotulant. Du fait que l'insert peut être mis en place après l'implantation initiale des plateaux prothétiques supérieur et inférieur, on peut ainsi réduire la distance d'écartement des vertèbres. Cependant, le fait que l'insert soit une pièce mécaniquement séparée du plateau inférieur nécessite que cet insert soit mécaniquement verrouillé sur le plateau inférieur selon les trois directions principales orthogonales. Il faut cependant que ce système de verrouillage soit mis en oeuvre par le chirurgien aisément et qu'il n'entraîne pas une augmentation de l'épaisseur totale de la prothèse de disque intervertébral entraînant elle-même une augmentation de l'écartement des vertèbres. L'objet de la présente invention est de fournir une prothèse de disque intervertébral comportant un plateau supérieur, un plateau 2887435 2 inférieur et un insert monté dans le plateau inférieur qui satisfasse aux conditions énoncées ci-dessus. Pour atteindre ce but, selon l'invention, la prothèse de disque intervertébral comprend un élément inférieur constitué par un plateau prothétique inférieur et un insert définissant une surface en forme de calotte sphérique convexe apte à être mis en place dans ledit plateau prothétique et un ensemble supérieur définissant une surface en forme de calotte sphérique concave, ladite prothèse se caractérisant en ce que: ledit plateau prothétique comporte un logement présentant un fond et un rebord périphérique interrompu par une ouverture d'insertion dudit insert; ledit insert comprend une base apte à être mise en place dans ledit logement, ladite base ayant une face inférieure pour coopérer avec le fond dudit logement, et une face supérieure dans laquelle est réalisée ladite calotte sphérique convexe; ledit insert et ledit plateau prothétique comprenant: - des premiers moyens de solidarisation pour solidariser selon une direction OZ perpendiculaire au fond dudit logement l'extrémité d'insertion de l'insert et ledit plateau lorsque l'insert coopère avec le plateau; et - des deuxièmes moyens de solidarisation comprenant un organe non immobile de solidarisation disposé dans ladite ouverture d'insertion apte à coopérer avec un organe complémentaire de l'insert pour solidariser selon ladite direction OZ la deuxième extrémité dudit insert avec ledit plateau. On comprend que grâce au fait que l'insert est rendu solidaire lorsqu'il est mis en place dans le plateau prothétique inférieur est verrouillé suivant la direction OZ à son extrémité d'insertion et à son extrémité opposée, on obtient une solidarisation effective selon la direction OZ de l'insert par rapport au plateau prothétique inférieur. Il faut préciser que dans le présent texte, par organe non immobile, il faut entendre soit un organe déformable tel que par exemple un système de clipsage par déformation élastique soit un organe amovible dont la mise en place assure le verrouillage de la deuxième extrémité de l'insert sur le plateau prothétique inférieur. 2887435 3 En outre, on comprend qu'il est possible de donner à cet organe non immobile une forme telle qu'il n'entraîne pas une augmentation sensible de la distance qu'il faut prévoir entre le plateau prothétique inférieur et le plateau prothétique supérieur pour permettre au chirurgien de mettre en place l'insert. De préférence, lesdits premiers moyens de solidarisation comprennent: une projection s'étendant hors de l'extrémité d'insertion de la base dudit insert; et - un évidement ménagé dans l'extrémité du rebord du plateau prothétique apposé à l'ouverture d'insertion débouchant dans ledit logement et apte à coopérer avec ladite projection lorsque l'insert est mis en place dans ledit logement dudit plateau. Selon un premier mode de mise en oeuvre, lesdits deuxièmes moyens de solidarisation comprennent un organe élastiquement déformable faisant saillie dans l'ouverture d'insertion dudit plateau et solidaire de celuici, et un organe rigide faisant saillie hors de la deuxième extrémité de la base de l'insert pour réaliser un clipsage de l'insert par coopération avec ledit organe élastiquement déformable. On comprend que dans ce cas, le verrouillage de la deuxième extrémité de l'insert sur le plateau prothétique inférieur est réalisé par clipsage. On comprend également qu'il est possible de donner à l'élément de clipsage solidaire du plateau prothétique une hauteur suffisamment réduite pour qu'elle n'augmente pas de façon significative la distance qu'il faut prévoir entre les deux vertèbres pour que le chirurgien puisse mettre en place l'insert. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, lesdits deuxièmes moyens de solidarisation sont constitués par un organe amovible élastiquement déformable présentant une partie médiane coopérant avec la deuxième extrémité de la base de l'insert et deux extrémités aptes à pénétrer dans des ouvertures du rebord périphérique dudit plateau prothétique par déformation élastique. On comprend que dans ce cas, le verrouillage selon la direction OZ de l'insert sur le plateau prothétique est obtenu par le chirurgien à l'aide d'une pièce additionnelle élastiquement déformable qui coopère à la fois avec l'insert et avec le plateau prothétique inférieur. Dans ce cas, cet 2887435 4 élément amovible n'entraîne aucune surépaisseur susceptible d'augmenter la distance qu'il faut prévoir entre les deux vertèbres pour la mise en place de l'insert. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de la prothèse de disque intervertébral non assemblé ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du plateau inférieur et de l'insert de la prothèse représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du plateau prothétique inférieur et de l'insert de la prothèse représentée sur la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective montrant l'insert assemblé sur le plateau inférieur prothétique de la prothèse de la figure 1; - la figure 5 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation de la prothèse de disque intervertébral représenté non 20 assemblé ; - la figure 6 est une vue en coupe transversale de l'insert monté dans le plateau inférieur de la prothèse de la figure 5; et - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale du plateau inférieur et de l'insert monté sur celui-ci pour le deuxième mode de réalisation de la prothèse de disque intervertébral. En se référant tout d'abord à la figure 1, on va décrire les éléments constitutifs du premier mode de réalisation de la prothèse de disque intervertébral. La prothèse 10 est constituée par un élément supérieur 12 et par un élément inférieur 14 comprenant lui-même un plateau prothétique inférieur 16 et un insert 18 destiné à être monté dans le plateau prothétique inférieur 16. L'élément supérieur 12 comprend un plateau prothétique 20 dont la face supérieure 22 est munie de moyens d'ancrage dans le plateau prothétique de la vertèbre telle que 24. La face inférieure 26 du plateau 2887435 5 prothétique 20 non visible est munie d'une structure définissant une portion de calotte sphérique concave. Le plateau prothétique 16 de l'élément inférieur de la prothèse comporte un fond sensiblement plat 28 dont la face inférieure 30 est munie d'organes 32 d'ancrage du plateau dans le plateau vertébral de la vertèbre inférieure. Le plateau prothétique 16 comporte un rebord périphérique 34 qui s'étend sur trois côtés 34A, 34B, 34C du fond 28 laissant une ouverture à insertion 36 pour la mise en place de l'insert 18. Le plateau prothétique 16 définit ainsi un volume interne 38 destiné à recevoir l'insert 18. La portion 34b du rebord périphérique 34 opposée à l'ouverture d'insertion 36 comporte à sa partie inférieure au niveau du fond 28 un évidement 40 débouchant donc dans le volume 38. Les portions 34a et 34c du rebord périphérique 34 définissent à proximité de l'ouverture d'insertion 36 deux épaulements 42 dont la hauteur h est inférieure à la hauteur h' du rebord périphérique. La face interne du rebord périphérique 34, y compris les épaulements 42, définissent un volume 38' dans lequel viendra se loger l'insert 18. L'ouverture d'insertion 36 est équipée d'un organe mâle de clipsage 46 dont la hauteur h" est sensiblement égale à la hauteur h des 20 épaulements 42. L'insert 18 est constitué par une base 48 dont le pourtour est sensiblement identique à la face interne du rebord périphérique 34 du plateau prothétique 16. Comme le montrent mieux les figures 2 et 3, une pièce 50 formant une portion de calotte sphérique 52 est montée dans la base 48 de l'insert 18. La calotte sphérique 52 a un rayon qui coopère avec le rayon de la calotte sphérique concave ménagée dans l'élément supérieur 12. Il va cependant de soi que la pièce 50 formant la portion de calotte sphérique convexe pourrait être partie intégrante de la base 48. La disposition décrite présente l'avantage de permettre de réaliser la base 48 et la calotte sphérique 52 en deux matériaux distincts adaptés. La base 48 de l'insert 18 présente à son extrémité d'insertion 54 une extension 56. Cette extension 56 est destinée à pénétrer dans le logement 40 du plateau prothétique débouchant dans le volume 38'. A son autre extrémité 58, la base 48 de l'insert comporte un organe femelle de clipsage 60 destiné à coopérer avec l'organe male de clipsage 46 du plateau prothétique. 2887435 6 La mise en place de la prothèse qui vient d'être décrite entre les deux vertèbres dont on a enlevé le disque intervertébral naturel est réalisée par le chirurgien de la manière suivante. On procède à l'écartement nécessaire des deux vertèbres. Ensuite, le chirurgien met en place l'élément supérieur 12 et ancre celui-ci dans le plateau vertébral de la vertèbre supérieure puis il met en place le plateau prothétique 16 de l'élément inférieur et ancre celui-ci dans le plateau vertébral de la vertèbre inférieure. Ensuite, le chirurgien présente l'extrémité d'insertion 56 de l'insert 18 en regard de l'ouverture d'insertion 28. Le fond inférieur 62 de l'insert 18 repose dans la phase initiale sur l'extrémité supérieure de l'organe male de clipsage 46 et sur les épaulements 42. On comprend que grâce à cette disposition, l'écartement nécessaire entre les deux vertèbres pour la mise en place de l'insert est réduit de la différence entre la hauteur h' du rebord périphérique du plateau prothétique et les hauteurs h et h" respectivement des épaulements 42 et de l'organe de clipsage 46. Le chirurgien poursuit l'insertion de l'insert 18 dans le logement 38 en inclinant vers le bas l'extrémité d'insertion 56. En poursuivant l'introduction de l'insert dans le plateau prothétique, la projection 54 de l'insert pénètre dans l'évidement 40 du rebord périphérique du plateau prothétique et le fond 52 de l'insert vient au contact du fond 28 supérieur du plateau prothétique. En exerçant une pression verticale sur l'extrémité 58 de l'insert, le chirurgien provoque la déformation élastique de l'organe male de clipsage 46 de telle manière que l'organe femelle de clipsage 60 vienne en dessous de la partie formant crochet de l'organe male de clipsage. A la fin de l'insertion de l'insert 18, celui-ci est complètement verrouillé par rapport au plateau prothétique 16. Selon la direction verticale OZ, ce verrouillage concerne l'extrémité d'insertion de l'insert, le verrouillage étant réalisé par l'introduction de la projection 56 de l'insert dans l'évidement 40 et d'autre part l'extrémité opposée de l'insert, le verrouillage étant réalisé par la coopération des organes de clipsage 46 et 60. En outre, le rebord périphérique 34 et les épaulements 42 assurent le verrouillage de l'insert 18 par rapport au plateau prothétique 16 selon les deux autres directions X et Y. On obtient ainsi une liaison très sûre entre l'insert 18 et le plateau prothétique inférieur 16. 2887435 7 La figure 4 montre l'insert 18 mis en place dans le plateau prothétique inférieur 16. En se référant maintenant à la figure 5, on va décrire un deuxième mode de réalisation de la prothèse de disque intervertébral qui porte la référence 10'. La prothèse 10' est constituée par un élément supérieur 12 identique à l'élément supérieur de la figure 1. L'élément inférieur 14' est également constitué par un plateau prothétique inférieur 16' et par un insert 18'. Avant de décrire en détail ce deuxième mode de réalisation, il importe d'indiquer que la seule différence significative avec le premier mode de réalisation consiste dans la façon dont la deuxième extrémité de l'insert 18' est verrouillée selon la direction Z par rapport au plateau prothétique inférieur 16'. Le plateau prothétique 16' comporte un fond sensiblement plat 28 et un rebord périphérique 34 disposé sur trois côtés du fond 28 et substantiellement identique au rebord périphérique 34 de la figure 1. Le rebord périphérique 34 définit ainsi une ouverture d'insertion 36 pour la mise en place de l'insert 18' dans le volume interne 38, 38'. La partie 34B du rebord périphérique 34 comporte l'évidement 40 et la différence avec le premier mode de réalisation consiste essentiellement d'une part dans l'absence des épaulements 42 fermant en partie l'ouverture d'insertion 36 et d'autre part dans la présence de deux ouvertures borgnes 64 et ménagées dans la face interne des rebords périphériques à proximité de l'ouverture d'insertion 36. En outre, une extension 68 de hauteur e très réduite est prévue faisant saillie dans l'ouverture d'insertion 36. L'extrémité d'insertion 54 de la base 48 de l'insert est munie d'une projection 56 identique à celle du premier mode de réalisation et qui est destinée à pénétrer dans l'évidement 40 du rebord périphérique du plateau prothétique 16'. La deuxième extrémité 58' de la base 48' de l'insert est constituée par une portion en forme de queue d'aronde 70. En outre, cette même extrémité 58' de la base 48' de l'insert comporte deux évidements 72 dont la hauteur est un peu inférieure à la hauteur de la base 48'. En outre, la pièce amovible en forme de queue d'aronde 70 comporte près de son extrémité terminale 78, une fente 80 débouchant dans la face supérieure de la base 48'. Cette fente 82 est destinée à 2887435 8 recevoir la portion médiane d'une pièce amovible de verrouillage élastiquement déformable 82. La pièce de verrouillage 82 comporte une partie médiane 84 destinée à pénétrer dans la fente 80, deux retours à angle droit 86 et deux ailes de verrouillage 88 destinées à pénétrer dans les évidements 72 de la base, la longueur des ailes 88 étant suffisante pour que les extrémités 88A de ces ailes fassent saillie hors de la face externe de la base 48' de l'insert. La mise en place de la prothèse 10' entre les deux vertèbres est réalisée de la manière suivante: Le chirurgien met successivement en place l'élément supérieur 12 et l'ancre dans le plateau vertébral de la vertèbre supérieure puis le plateau prothétique inférieur 16' qu'il l'ancre également dans le plateau vertébral de la vertèbre inférieure. Dans un deuxième temps, le chirurgien présente l'extrémité d'insertion 54 de l'insert 16' en regard de l'ouverture d'insertion 36 du plateau prothétique. Au préalable, il a mis en place la pièce de verrouillage 82 dans la fente 80 et dans les évidements 72. Grâce à un instrument chirurgical adapté, il exerce une pression sur les portions repliées 86 de la pièce de verrouillage 82 de telle manière que les extrémités 88a des ailes 88 de la pièce de verrouillage ne fassent plus saillie hors des parois latérales de la base 48' de l'insert. Cela est rendu possible du fait de la forme générale en queue d'aronde de la partie 70 de la base 48' de l'insert. Le chirurgien introduit l'insert dans le volume 38, 38' du plateau prothétique 16' jusqu'à ce que la projection 56 pénètre dans l'évidement 40. La face inférieure de la base 48' de l'insert est alors au contact avec le fond plat 28 du plateau prothétique. Dans cette position, les extrémités 88a de la pièce de verrouillage 82 sont en regard des ouvertures 64 ménagées dans la face interne de la paroi périphérique 34 du plateau prothétique. Il suffit alors au chirurgien de supprimer la pression qu'il exerçait sur la pièce élastique de verrouillage 82 pour que les extrémités 88a des ailes 88 pénètrent dans les ouvertures 64. Dans cette situation, l'extrémité d'insertion de l'insert 16' est verrouillée selon la direction Z par rapport au plateau par la coopération de la projection 56 et du logement 40. La deuxième extrémité de l'insert est également verrouillée par rapport au plateau prothétique par la coopération des ailes de verrouillage 88 dans les ouvertures 64 de la paroi périphérique du plateau prothétique. Ce deuxième mode de verrouillage 2887435 9 en coopération avec l'extension 68 assure le verrouillage de l'insert 16' par rapport au plateau prothétique 16' selon les directions X et Y. Sur les figures montrant les deux modes préférés de réalisation, le logement du plateau prothétique destiné à recevoir la base de l'insert a une forme sensiblement rectangulaire, ainsi bien sûr que la base elle-même. Cependant, on ne sortirait pas de l'invention si le logement du plateau prothétique et la base de l'insert avaient une forme trapézoïdale, la grande base correspondant à l'ouverture d'insertion. La coopération des côtés de la base de l'insert inclinés par rapport à la direction d'insertion avec les côtés correspondants du logement, également inclinés, permet d'absorber, en cours d'utilisation de la prothèse, une partie des efforts appliqués selon la direction de l'insert. REVENDICATIONS 1. Prothèse de disque intervertébral comprenant un élément inférieur (14) constitué par un plateau prothétique inférieur (16) et un insert (18) définissant une surface en forme de calotte sphérique convexe apte à être mis en place dans ledit plateau prothétique et un élément supérieur (12) définissant une surface en forme de calotte sphérique concave, ladite prothèse se caractérisant en ce que: ledit plateau prothétique (16) comporte un logement (38) présentant un fond (28) et un rebord périphérique (34) interrompu par une ouverture (36) d'insertion dudit insert; ledit insert (18) comprend une base (48) apte à être mise en place dans ledit logement (38), ladite base ayant une face inférieure pour coopérer avec le fond dudit logement, et une face supérieure dans laquelle est réalisée ladite calotte sphérique convexe (52) ; ledit insert et ledit plateau prothétique comprenant: - des premiers moyens de solidarisation (56, 40) pour solidariser selon une direction OZ perpendiculaire au fond dudit logement l'extrémité d'insertion (54) de l'insert et ledit plateau lorsque l'insert coopère avec le plateau; et - des deuxièmes moyens (60, 46, 64, 82, 80) de solidarisation comprenant un organe non immobile de solidarisation disposé dans ladite ouverture d'insertion (36) apte à coopérer avec un organe complémentaire de l'insert pour solidariser selon ladite direction OZ la deuxième extrémité dudit insert avec ledit plateau. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits premiers moyens de solidarisation comprennent: - une projection (56) s'étendant hors de l'extrémité d'insertion (54) de la base dudit insert (18), et - un évidement (40) ménagé dans l'extrémité (34b) du rebord du plateau prothétique apposé à l'ouverture d'insertion (36) débouchant dans ledit logement (38) et apte à coopérer avec ladite projection lorsque l'insert est mis en place dans ledit logement dudit plateau. 3. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits deuxièmes moyens de solidarisation comprennent un organe (46) élastiquement déformable faisant saillie dans 2887435 11 l'ouverture d'insertion (36) dudit plateau (16) et solidaire de celui-ci, et un organe rigide (60) faisant saillie hors de la deuxième extrémité (58) de la base (48) de l'insert pour réaliser un clipsage de l'insert par coopération avec ledit organe élastiquement déformable. 4. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit organe élastiquement déformable est une patte (46) faisant saillie dans l'ouverture d'insertion (36) du plateau prothétique (16) se terminant par un crochet. 5. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits deuxièmes moyens de solidarisation sont constitués par un organe amovible (82) élastiquement déformable présentant une partie médiane (84) coopérant avec la deuxième extrémité (78) de la base de l'insert et deux extrémités (88) aptes à pénétrer dans des ouvertures (64) du rebord périphérique (34) dudit plateau prothétique par déformation élastique. 6. Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la deuxième extrémité (78) de la base de l'insert présente une fente (80) verticale débouchant dans sa face supérieure et en ce que ladite partie médiane (84) de l'organe amovible peut être introduite dans ladite fente.