Brevet FR2887138A1 — publié le 20061222

DISPOSITIF APTE À ÊTRE INTERCALÉ ENTRE DEUX VERTÈBRES CONSÉCUTIVES La présente invention concerne les dispositifs aptes à être intercalés entre deux vertèbres consécutives, qui trouvent une application particulièrement avantageuse aussi bien comme cage intervertébrale que comme prothèse de remplacement d'un disque intervertébral. Il est en effet connu que, selon les traumatismes subis par une colonne vertébrale, les Praticiens sont amenés à effectuer deux sortes d'intervention. Quand le traumatisme ne concerne qu'un disque intervertébral et que les deux vertèbres consécutives encadrant ce disque sont en bon état, le Praticien peut opter pour le remplacement du disque par une prothèse dont la fonctionnalité est sensiblement équivalente à celle du disque originel, c'est-à-dire laissant aux deux vertèbres la possibilité de se déplacer l'une par rappott à l'autre dans des mouvements de rotation et/ou de translation. En revanche, quand le traumatisme est plus important, le Praticien peut choisir de solidariser les deux vertèbres consécutives par ostàosynthèse. Pour ce faire, le disque intervertébral est partiellement ou en totalité détruit et remplacé par une cage intervertébrale associée généralement à un élément favorisant l'ostéosynthèse, par exemple un greffon osseux. Il existe actuellement deux types de dispositifs qui permettent de réaliser ces interventions, avec, pour chaque type, une gamme de produits relativement importante pour répondre à chaque cas d'intervention, ce qui nécessite un stock de produits important. On conçoit donc que le coût de revient de ces dispositifs soit relativement élevé. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un dispositif apte à être intercalé entre deux vertèbres consécutives qui, bien que de structure très simple et impliquant une technique d'implantation facile, puisse être utilisé aussi bien comme cage intervertébrale que comme prothèse de remplacement d'un disque intervertébral. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif apte à être intercalé entre deux vertèbres consécutives, caractérisé par le fait qu'il comporte: É deux plaques principales sensiblement parallèles enivre elles et disposées dans deux plans sensiblement perpendiculaires à un axe donné pour délimiter un espace inter-plaques, É des moyens de corps élastique interposés entre les deux plaques principales dans ledit espace inter-plaques, ces dits moyens de corps élastique étant aptes à se dilater suivant une direction perpendiculaire au dit axe donné quand un couple de forces de compression leur est appliqué suivant ledit axe donné, et É des moyens pour commander le déplacement des deux plaques principales parallèlement à elles-mêmes le long du dit axe donné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention apte à être intercalé entre deux vertèbres consécutives, la figure 1 étant une vue en perspective cavalière, la figure 2 une vue Je côté, La figure 3 représente, en vue de côté, un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, Les figures 4 et 5 représentent un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la figure 4 étant une vue de dessus et la figure 5 une vue en perspective cavalière, et La figure 6 représente une vue de dessus d'un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. II est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent quatre modes de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. II est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple = 1(p, i, s, ...)], ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou z, et/ou p, ...], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple E( s, i, p), et/ou E( s, z), et/ou E( t, p), et/ou E( s, p)]. En référence à toutes les figures 1 à 6, le dispositif se''on l'invention apte à être intercalé entre deux vertèbres consécutives comporte deux plaques principales 1, 2 sensiblement parallèles entre elles et disposées dans deux plans sensiblement perpendiculaires à un axe donné 3 pour délim ter un espace inter-plaques 4, des moyens de corps élastique 5 interposés entre les deux plaques principales dans cet espace inter-plaques, ces moyens de corps élastique étant aptes à se dilater suivant au moins une direction perpendiculaire à l'axe donné 3 quand un couple de forces de compression leur est appliqué suivant cet axe, et des moyens 10 pour commander le déplacement des deux plaques principales 1, 2 parallèlement à elles-mêmes le long de l'axe donné 3. Dans leur configuration de repos, les moyens de corps élastique 5 sont détendus et leur volume est entièrement, ou presque, contenu dans l'espace inter-plaques 4. Cependant, même en configuration de repos, ils seront avantageusement légèrement comprimés pour exercer un couple de forces respectivement sur les deux plaques principales 1, 2 et ainsi obtenir une bonne cohésion entre les éléments constitutifs du dispositif. Quant aux moyens 10 pour commander le déplacement des deux plaques principales 1, 2 parallèlement à elles-mêmes le long de l'axe donné 3, ils sont avantageusement constitués par une tige filetée 11, des moyens 12 pour monter une extrémité 13 de la tige filetée en rotation libre de façon directe ou indirecte sur une première 1 des deux plaques principales 1, 2, et Ln orifice taraudé 15 réalisé dans un élément 17 lié à la seconde plaque principale 2, la tige filetée étant montée vissée dans cet orifice taraudé 15. II est bien précisé que, par tige filetée au sens de la présente description, il est entendu toute sorte de tige filetée, quels que soient le sens et la valeur du pas du filetage. C'est ainsi que cette tige peut comporter deux filetages successifs, un premier filetage pour, dans un premier temps, obtenir une avance rapide de la tige 11 par rapport à la seconde plaque 2, et un second pour une avance plus lente afin par exemple de procéder le plus finement possible au réglage final de la distance séparant les deux plaques principales 1, 2 et donc du gonflement des moyens de corps élastique 5 comme il sera explicité ci-après. Dans les deux modes de réalisation selon les figures 1 à 3, l'extrémité 13 de la tige filetée 11 est montée en rotation libre dans la première plaque principale 1 de façon directe, par exemple par une percée traversante 16, en étant épaulée en 19 par une tête de vis ou analogue. L'épaulement 19 est, dans ce mode de réalisation, situé sur la face de la première plaque principale 1 qui est en dehors de l'espace inter-plaques 4. Quant à l'élément 17 lié à la seconde plaque principale 2 dans lequel est réalisé l'orifice taraudé 15, il est constitué par la partie centrale de cette seconde plaque principale. Ainsi, en tournant la tige filetée 11 dans le sens de son vissage dans l'orifice taraudé 15, la distance entre les deux plaques principales 1, 2 diminue, les moyens de corps élastique 5 sont comprimés et se dilatent vers l'extérieur de l'espace inter-plaques 4 pour en émerger plus ou moins en fonction de l'importance du vissage de la tige filetée. Dans le cas de la réalisation selon les figures 4 et 5 dans lequel la tige filetée est montée en rotation libre dans la première plaque principale 1 de façon indirecte, les moyens 12 définis ci-dessus sont constitués par une première plaque auxiliaire 20 disposée sensiblement parallèlement aux deux plaques principales 1, 2 et sur le même axe donné 3, et par des moyens de maintien 21 de cette première plaque auxiliaire 20 par rapport à la première plaque principale 1 en dehors de l'espace inter-plaques 4 et en regard de la 'Pace extérieure de la seconde plaque principale 2 non située dans l'espace inter-plaques. Selon une réalisation avantageuse, les moyens 21 pour maintenir la première plaque auxiliaire 20 en dehors de l'espace inter-plaques 4 sont constitués par au moins une patte 22, 25 et des moyens pour solidariser les deux extrémités 23, 24 de la patte 22, 25 respectivement sur un bord de la première plaque auxiliaire 20 et un bord de la première plaque principale 1, de façon que la patte 22, 25 soit située en dehors de l'espace inter-plaques 4. Selon une réalisation possible avantageuse, l'ensemble formé de la première plaque 1, la patte 22, 25 et la première plaque auxiliaire 20 est réalisé d'une seule pièce, par formage, pliage, soudage, moulage ou autres techniques. En outre, de façon préférentielle, la largeur de la patte 22, 25 prise suivant la direction perpendiculaire à l'axe donné 3 est au plus égale, sinon égale, à la hauteur de l'espace inter-plaques 4 prise selon cette même direction. Il est préférable que le dispositif comporte en outre cles moyens 30 pour guider la seconde plaque principale 2 dans un déplacement avantageusement de translation et indexer son déplacement par rapport à la patte 22, 25. Selon une réalisation avantageuse, ces moyens 30 sont constitués, figure 4, par une rainure longitudinale 31 réalisée dans la patte:22, 25 suivant l'axe donné 3 et un ergot 32 solidaire de la seconde plaque principale 2 de façon à plonger dans la rainure 31 et à la parcourir quand la seconde plaque principale 2 se déplace par rapport à la première plaque principale 1 le long de l'axe donné 3. La longueur de la rainure est déterminée pour limiter le déplacement de la seconde plaque principale. Dans ce mode de réalisation, la tige filetée est montée vissée dans la seconde plaque principale 2, et en rotation libre dans la première plaque auxiliaire 20 par une percée traversante 18 réalisé dans cette plaque auxiliaire 20, en étant épaulée en 39 par une tête de vis ou analogue. Cependant, dans ce mode de réalisation, l'épaulement 39 est situé au contact de la face de la plaque auxiliaire qui est en regard de la face extérieure de la seconde plaque principale 2. Ainsi, en tournant la tige filetée dans le sens de son vissage dans la seconde plaque principale 2, la distance entre les deux plaques principales 1, 2 diminue et les moyens de corps élastique 5 se compriment et se dilatent vers l'extérieur pour émerger plus ou moins de l'espace inter-plaques 4, en fonction de l'importance du vissage de la tige filetée 11 dans la seconde plaque principale 2. Cependant, comme dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6, il est possible que la tige filetée soit vissée de façon indirecte dans, la seconde plaque principale 2 et en rotation libre dans la première plaque principale 1 de façon directe. Dans ce mode de réalisation, l'élément 17 lié à la seconde plaque principale 2 et dans lequel est réalisé l'orifice taraudé 15 est constitué par une seconde plaque auxiliaire 60 disposée sensiblement parallèlement aux deux plaques principales 1, 2 et sur le même axe donné 3, et par des moyens de maintien 61 de cette seconde plaque auxiliaire 60 par rapport à la seconde plaque principale 2, en dehors de l'espace inter- plaques 4 et en regard de la face extérieure de la première plaque principale 1 non située dans l'espace inter-plaques 4. Selon une réalisation avantageuse, ces moyens 61 pour maintenir la seconde plaque auxiliaire 60 en dehors de l'espace inter-plaques 4 sont constitués par au moins une patte 64, 65 et des moyens pour solidariser les deux extrémités de la patte 64, 65 respectivement sur un bord de la seconde plaque auxiliaire 60 et un bord de la seconde plaque principale 2, de façon que la patte 64, 65 soit située en dehors de l'espace inter- plaques 4. Mais en outre, de façon très préférentielle, les moyens 12 pour monter l'extrémité 13 de la tige filetée en rotation libre sur la première plaque principale 1 comportent des moyens de rotule ou analogues 62 permettant à la première plaque principale 1 de pivoter selon un axe de rotation 63 perpendiculaire à l'axe donné 3, suivant un angle déterminé f3, figure 6. Lorsque le dispositif sera intercalé entre deux vertèbres consécutives, cet axe 63 sera perpendiculaire aux faces des corps vertébraux des deux vertèbres. De préférence, comme dans le mode de réalisation selon la figure 4, le dispositif selon ce mode de réalisation illustré sur la figure 6 comporte des moyens, non illustrés sur cette figure 6, pour guider la première plaque principale 1 dans un déplacement avantageusement de translation et indexer son déplacement par rapport à la patte 64, 65. La description faite ci-dessus fait référence à une seule patte, mais il est préférable, pour la fiabilité et la rigidité du dispositif, que ce dernier comporte deux pattes 64, 65 encadrant l'espace inter-plaques 4, comme dans le mode de réalisation selon la figure 4. Dans toute la description faite ci-dessus, il est fait référence à des moyens de corps élastique 5 intercalés entre les deux plaques principales. Ces moyens de corps élastique 5 peuvent être constitués de différentes façons, selon les applications possibles du dispositif. Ils sont par exemple constitués, figures 1, 2, 4, 5 et 6, par au moins une lame de ressort 40 dont les deux extrémités sont respectivement solidaires des deux plaques principales 1, 2, cette lame.de ressort étant avantageusement précontrainte en flexion de façon que sa face convexe 41 soit tournée vers l'extérieur de l'espace inter-plaques 4. Une telle lame peut être de toute forme, par exemple en forme de lamelle comme illustré, ou hémisphérique ou analogue. Bien entendu, pour plus de sécurité et pour équilibrer l'action des moyens de corps élastique, il est avantageux, comme représenté sur ses cinq figures, que ces moyens de corps élastique 5 soient constitués d'au moins deux paires de lames de ressort 40 situées de part et d'autre de l'espace inter plaques 4 de façon que les faces convexes 41 des lames viennent au contact ces corps vertébraux des deux vertèbres, et dont les extrémités sont deux à deux respectivement solidaires des deux plaques principales 1, 2. Mais ces moyens de corps élastique 5 peuvent aussi être constitués, comme illustré sur la figure 3, par une pluralité d'anneaux 50 en un matériau élastique montés, ou empilés, les uns contre les autres, dans l'espace inter plaques 4 et sensiblement centrés sur l'axe donné 3. En outre, le dispositif peut aussi comporter des moyens pour favoriser l'ancrage par exemple des lamelles dans le corps osseux des vertèbres. Ces moyens peuvent être constitués d'ergots, picots et/ou ondulations sur la face convexe des lamelles. Ces moyens sont bien connus en eux-mêmes et n'ont pas été représentés. Il est précisé que, plus particulièrement dans le cas des réalisations illustrées sur les figures 1, 2 et 3 le dispositif peut comporter en outre des moyens pour définir une distance minimale entre les deux plaques principales 1, 2. Ces moyens peuvent être de tout type mais, de façon avantageuse, comme évoqué schématiquement sur la figure 2, ils peuvent être constitués par un corps 51 en forme d'olive ou analogue qui est monté coulissant sur la portion de tige 11 comprise entre les deux plaques principales. A la description donnée ci-dessus, il apparaît nettement que le dispositif selon l'invention peut être utilisé, soit comme cage intervertébrale entre deux vertèbres consécutives, soit comme prothèse de remplacement du disque intervertébral situé entre ces deux vertèbres. Quand le Praticien veut utiliser le dispositif comme prothèse de remplacement d'un disque intervertébral endommagé, il le place entre les deux vertèbres de la même façon qu'une prothèse de l'art antérieur et, en faisant varier la tension des moyens de corps élastique 5, comme les lames de ressort 40 qui vont émerger plus ou moins de l'espace inter plaques 4, il peut ajuster la distance entre les corps vertébraux des deux vertèbres et permettre à ces deux vertèbres de se déplacer l'une par rapport à l'autre dans des mouvements sensiblement identiques à leurs mouvements originels, lorsqu'elles étaient séparées par le disque non endommagé. Quand le Praticien veut utiliser le dispositif comme cage intervertébrale, il le place entre les deux vertèbres de la même façon qu'une cage intervertébrale de l'art antérieur et, en ajustant la distance inter plaques, il fait varier la dilatation transversale des moyens de corps élastique 5 et donc la distance entre les deux corps vertébraux, jusqu'à obtenir la distance souhaitée permettant leur solidarisation par ostéosynthèse. Pour arriver à ce résultat, par tous moyens, le Praticien rigidifie la cage pour éviter notamment une trop grande flexion des moyens de corps élastique et, avantageusement, place, dans l'espace inter plaques 4, par exemple un greffon osseux pour favoriser l'ostéosynthèse entre les deux vertèbres. II est mentionné qu'un même dispositif selon l'invention peut être utilisé, dans un premier temps comme prothèse de remplacement d'un disque intervertébral, et dans un second temps comme cage inter somatique après avoir été rigidifié au moins partiellement et après l'introduction d'un greffon osseux. Le mode de réalisation illustré sur la figure 6, qui comporte des moyens de rotule 62 pour lier l'extrémité 13 de la tige filetée 11 avec la première plaque principale 1, présente un avantage supplémentaire par rapport aux modes de réalisation selon les autres figures 1 à 5. En effet, dans le cas où l'une des deux vertèbres subit une rotation par rapport à l'autre autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la colonne vertébrale, il se produit, dans l'espace entre les deux corps vertébraux consécutifs, un léger pincement d'un côté et une ouverture de l'autre côté. En conséquence, les deux lames d'un même côté vont être plus comprimées que les deux lames situées de l'autre côté. Avec la réalisation selon la figure 6, les moyens de rotule 62 permettent une rotation de la première claque principale 1 2887138 9 autour de l'axe 63 défini ci-avant, ce qui induit une décompression des deux lames situées du côté du pincement et une compression compensatrice du côté de l'ouverture. Par référence à la figure 6, si le pincement se produit du côté H, la première plaque principale 1 prend la position Ph. Si le pincement se produit du côté B, la plaque 1 prend la position Pb, les deux positiDns Ph et Pb étant illustrées en traits interrompus sur cette figure 6. REVENDI CATIONS 1. Dispositif apte à être intercalé entre deux vertèbres consécutives, caractérisé par le fait qu'il comporte: É deux plaques principales (1, 2) sensiblement parallèles entre elles et disposées dans deux plans sensiblement perpendiculaires à un axe donné (3) pour délimiter un espace inter-plaques (4), É des moyens de corps élastique (5) interposés entre les deux plaques principales dans ledit espace inter-plaques, ces dits moyens de corps élastique étant aptes à se dilater suivant une direction perpendiculaire au dit axe donné (3) quand un couple de forces de compression est appliqué aux moyens de corps élastique suivant ledit axe donné, et É des moyens (10) pour commander le déplacement des deux plaques principales (1, 2) parallèlement à elles-mêmes le long du dit axe donné (3). 15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (10) pour commander le déplacement des deux plaques principales parallèlement à elles-mêmes le long du dit axe donné sont constitués par: É une tige filetée (11), É des moyens (12) pour monter une extrémité (13) de la tige filetée en rotation libre dans une première (1) des deux première et seconde plaques principales (1, 2), et É un élément (17) lié à ladite seconde plaque principale (2) dans lequel est réalisé un orifice taraudé (15), la tige filetée étant montée vissée dans ledit orifice 25 taraudé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens (12) pour monter une extrémité (13) de la tige filetée en rotation libre dans une première (1) des première et seconde plaques principales (1, 2), sont constitués par une percée traversante (16) réalisée dans ladite première plaque principale (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que ledit élément (17) lié à ladite seconde plaque principale (2) dans lequel est réalisé un orifice taraudé (15) est constitué par la partie centrale de ladite seconde plaque principale (2). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens (12) pour monter une extrémité (13) de la tige filetée en rotation libre dans une première (1) des première et seconde plaques principales (1, 2), sont constitués par: É une première plaque auxiliaire (20) disposée sensiblement parallèlement aux deux plaques principales (1, 2) et sur le même axe donné (3), ladite tige étant montée en rotation libre dans une percée traversante (18) réalisée dans ladite première plaque auxiliaire (20), et É des moyens (21) pour maintenir ladite seconde plaque auxiliaire (20) par rapport à ladite première plaque principale (1) et en regard de la face extérieure de la seconde plaque principale (2) non située dans ledit espace inter-plaques (4), ledit orifice taraudé (15) étant réalisé dans cette dite seconde plaque auxiliaire (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par lei fait que les moyens (21) pour maintenir ladite seconde plaque auxiliaire (20) par rapport à ladite première plaque principale (1) et en regard de la face extérieure de la seconde plaque principale (2) non située dans ledit espace inter-plaques (4) sont constitués par au moins une patte (22, 25) et des moyens pour solidariser les deux extrémités (23, 24) de la patte (22, 25) respectivement sur un bord de la première plaque auxiliaire (20) et un bord de la première plaque principale (1), de façon que la patte (22, 25) soit située en dehors de l'espace inter-plaques (4). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (30) pour guider la seconde plaque principale (2) dans son déplacement par rapport à la première plaque principale (1) et pour indexer son déplacement par rapport à la patte (22, 25). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour guider la seconde plaque principale (2) dans son déplacement par rapport à la première plaque principale (1) et pour indexer son déplacement par rapport à la patte (22, 25), sont constitués par une rainure longitudinale (31) réalisée dans ladite patte (22, 25) suivant ledit axe donné (3), et un ergot (32) solidaire de. la seconde plaque principale (2) et agencé de façon à plonger dans ladite rainure (31) et à la parcourir quand ladite seconde plaque principale se déplace par rapport à la première plaque principale le long du dit axe donné (3). 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit élément (17) lié à ladite seconde plaque principale (2) dans lequel est réalisé un orifice taraudé (15) est constitué par: É une seconde plaque auxiliaire (60) disposée sensiblement parallèlement aux deux plaques principales (1, 2) et sur le même axe donné (3), et É des moyens (61) pour maintenir ladite seconde plaque auxiliaire (60) par rapport à ladite seconde plaque principale (2) et en regard de la face extérieure de la première plaque principale (1) non située dans ledit espace inter-plaques (4), ledit orifice taraudé (15) étant réalisé dans cette dite seconde plaque auxiliaire' (20). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens (12) pour monter une extrémité (13) de la tige filetée en rotation libre dans une première (1) des première et seconde plaques principales (1, 2), comportent des moyens de rotule (62) selon un axe de rotation sensiblement perpendiculaire au dit axe donné (3). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait 25 que lesdits moyens de corps élastique (5) sont constitués par au moins l'un des corps suivants: É au moins une lame de ressort (40) dont les deux extrémités sont respectivement solidaires des deux plaques principales (1, 2), ladite lame de ressort étant précontrainte en flexion de façon que sa face convexe (41) soit tournée vers l'extérieur du dit espace inter-plaques (4), É une pluralité d'anneaux (50) en un matériau élastique montés dans ledit espace inter-plaques et sensiblement centrés sur ledit axe donné (3).