Brevet FR2900814A1 — publié le 20071116

CAGE INTERSOMATIQUE APTE A ETRE INTERCALEE ENTRE DEUX VERTEBRES CONSECUTIVES ET INSTRUMENT POUR IMPLANTER UNETELLE CAGE INTERSOMATIQUE ENTRE DEUX VERTEBRES CONSECUTIVES La présente invention concerne les cages intersomatiques aptes à être intercalées entre deux vertèbres consécutives, ainsi que les instruments permettant d'implanter ces cages. Il est connu que, selon les traumatismes subis par une colonne vertébrale, les Praticiens sont amenés à effectuer deux sortes d'intervention chirurgicale. 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 rapport à l'autre dans des mouvements de rotation etlou de translation. En revanche, quand le traumatisme est plus important, le Praticien peut choisir de solidariser les deux vertèbres consécutives par ostéosynthèse. 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. II existe actuellement deux types de cages intersomatiques qui permettent de réaliser ces interventions, avec, pour chaque type, une gamme de produits relativement importante de façon à pouvoir apporter la solution la plus adaptée au cas de chaque patient, ce qui nécessite un stock de produits important. On conçoit donc que le coût de revient de ces cages intersomatiques soit relativement élevé. De plus, ces cages intersomatiques sont implantables essentiellement par deux voies, l'une dite "antérieure", l'autre dite "postérieure", chacune de ces voies ayant ses avantages et ses inconvénients. Il semblerait cependant évident que l'implantation par la voie postérieure soit la plus normale car le chemin utilisé par le Praticien pour l'intervention chirurgicale est relativement court. Mais elle est très délicate car ce chemin passe très près d'éléments essentiels pour la vie du patient, à savoir la moelle épinière et les nerfs qui commandent notamment les mouvements du patient. C'est pour cette raison que certains Praticiens optent pour la voie dite "antérieure" qui implique un chemin d'intervention beaucoup plus long, mais en théorie moins dangereux pour le patient. A contrario, le temps d'intervention est plus long que celui par la voie postérieure, ce qui peut présenter un inconvénient pour la santé et la récupération du patient. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser une cage intersomatique dont la structure permet une implantation par la voie postérieure beaucoup plus facile que celle des cages intersomatiques de l'art antérieur, et donc moins dangereuse pour le patient. La présente invention a aussi pour but de réaliser un instrument pour implanter une cage intersomatique selon l'invention. Plus précisément, la présente invention a pour objet une cage intersomatique apte à être intercalée entre deux vertèbres consécutives en remplacement d'au moins une partie du disque intervertébral situé entre ces deux 15 vertèbres, caractérisée par le fait qu'elle comporte : • au moins deux cages élémentaires, et • des moyens de pivotement entre les deux dites cages élémentaires de façon que les deux dites cages élémentaires soient aptes à prendre différentes positions angulaires l'une par rapport à l'autre. 20 La présente invention a aussi pour objet un instrument pour implanter, entre deux vertèbres consécutives, une cage intersomatique telle que définie ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte : • un poussoir apte à translater ladite cage intersomatique, et • des moyens pour guider ladite cage intersomatique lors de son 25 déplacement en translation. 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 : La figure 1 représente un schéma permettant de comprendre la fonction de 30 la cage intersomatique selon l'invention, ainsi que la façon dont une telle cage peut être implantée entre deux vertèbres consécutives pour remplacer le disque ou une partie du disque intervertébral, La figure 2 représente, en vue schématique de dessus, un premier mode de réalisation d'une cage intersomatique selon l'invention, La figure 3 représente, en vue schématique de dessus, un deuxième mode de réalisation d'une cage intersomatique selon l'invention, Les figures 4 et 5 représentent, en vue schématique de dessus, un troisième mode de réalisation d'une cage intersomatique selon l'invention, la figure 4 représentant la cage quand elle est prête à être implantée, la figure 5 représentant cette même cage après son implantation entre deux vertèbres, La figure 6 représente, sous une forme schématique, une cage selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, en configuration d'implantation et associée à un premier mode de réalisation de l'instrument selon l'invention permettant cette implantation, et La figure 7 représente, sous une forme schématique, une cage ayant une structure sensiblement identique à celle illustrée sur la figure 2 en association avec un second mode de réalisation de l'instrument selon l'invention permettant son implantation entre deux vertèbres. Il 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 plusieurs 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. II 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, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. II est tout d'abord fait référence à la figure 1 qui représente schématiquement une vertèbre Vt, ainsi que la moelle épinière Moe et deux nerfs N1 et N2 commandant par exemple des mouvements des membres inférieurs du patient sur lequel doit être implantée une cage intersomatique Ci selon l'invention. La cage intersomatique Ci est conçue pour être implantée par la voie postérieure, plus particulièrement par la voie dite "postéro-latérale" VP, c'est-à-dire par une voie dont l'entrée est située dans le dos du patient. Pour ce faire, la structure de la cage intersomatique Ci permet tout d'abord de l'introduire entre les deux nerfs N1 et N2 selon une première configuration référencée PCE sur la figure 1, puis en évitant la moelle épinière Moe en passant au ras de celle-ci ou, si besoin, en décalant très légèrement la moelle épinière au moyen d'un ancillaire adapté, et enfin de la positionner dans l'espace intervertébral Eiv entre les deux corps de vertèbres, sous une seconde configuration schématisée en PCI. Pour permettre une telle implantation par la voie postéro-latérale comme défini ci-dessus, la cage intersomatique Ci selon l'invention comprend au mois deux cages élémentaires 11, 12, ... et des moyens de pivotement 14 entre ces deux cages élémentaires 11, 12 de façon qu'elles soient aptes à prendre différentes positions angulaires l'une par rapport à l'autre. La cage intersomatique Ci est introduite dans le corps du patient dans sa configuration PCE (figure 1) dans laquelle les cages élémentaires, 11, 12, ... sont sensiblement alignées sur une droite Di, et dans laquelle elle présente un encombrement latéral au plus égal, et avantageusement inférieur, à la distance Esp séparant les deux nerfs N1 et N2. Lorsque la cage intersomatique Ci a atteint l'espace intervertébral Eiv, elle est déformée et guidée de façon à prendre la configuration courbée PCI (figure 1) tout en venant se positionner dans l'espace intervertébral, cette configuration courbée PCI étant obtenue en faisant pivoter, comme explicité ci-après, les cages élémentaires 11, 12 l'une par rapport à l'autre, ou les cages élémentaires les unes par rapport aux autres si la cage Ci en comporte plus de deux. Il est précisé, au sens de la présente description, que chaque cage élémentaire 11, 12 est constituée d'une pièce définie entre deux faces parallèles ou faisant entre elles un angle non nul de faible valeur, la distance entre ces deux faces étant sensiblement égale à l'épaisseur du disque intervertébral originel, ou de la partie de ce disque à remplacer. Chaque pièce est en outre délimitée par une paroi latérale fermée de différentes formes. C'est ainsi que l'on peut concevoir une paroi latérale en forme dite de "haricot", figure 3, ou constituée de faces planes pour donner à la pièce la forme par exemple d'un parallélépipède rectangle ou analogue. D'autres formes sont possibles pour ces pièces. Chaque cage élémentaire peut en outre comporter tous les éléments qu'une cage normale connue de l'art antérieur peut comprendre, par exemple des crans sur les deux faces parallèles, une ou plusieurs cavités pour recevoir et contenir un ou des greffons osseux, des percées aptes à coopérer avec des outils ou analogues, etc. Ces pièces peuvent être réalisées en différents matériaux, par exemple en titane, en acier inoxydable ou en un matériau biodégradable comme celui connu sous la dénomination PEEK (Polyéther Ether Cétone), ou même en un alliage à mémoire de forme. Par "moyens de pivotement 14" entre ces deux cages élémentaires 11, 12, il est bien compris au sens de la présente description, tous moyens quelle que soit leur forme et leur structure, matérielle ou non, qui permettent aux deux cages élémentaires 11, 12 de pivoter l'une par rapport à l'autre. Selon une réalisation avantageuse, les moyens de pivotement 14 de l'une par rapport à l'autre des deux cages élémentaires 11, 12 sont constitués, figures 2, 6 et 7, par un pivot 16 comportant un palier 17, un arbre de rotation 18 apte à pivoter dans ce palier, et des moyens 19, 20 pour lier, par exemple par solidarisation, le palier 17 et l'arbre 18 respectivement aux deux cages élémentaires 11, 12. Cependant, selon un autre mode de réalisation, il est possible que les moyens de pivotement 14 de l'une par rapport à l'autre des deux cages élémentaires soient constitués, figure 4 et 5, par une rotule 24 comportant deux parties respectivement femelle 25 et mâle 26, la partie mâle 26 étant apte à pivoter dans la partie femelle, et des moyens pour lier la partie mâle et la partie femelle respectivement aux deux cages élémentaires. Selon une réalisation particulièrement avantageuse, les moyens pour lier la partie mâle 26 et la partie femelle 25 respectivement aux deux cages élémentaires 11, 12 sont constitués par le fait que les deux parties mâle et femelle sont réalisées directement dans une extrémité respectivement de chaque cage élémentaire 11, 12. Bien entendu, selon le cas d'intervention chirurgicale pour remplacer un disque intervertébral ou une partie d'un tel disque, la rotule 24 est constituée par l'une des rotules suivantes : une rotule cylindrique de révolution ou une rotule sphérique. La rotule cylindrique présente l'avantage de pouvoir plus facilement maintenir les deux cages élémentaires dans un même plan, tandis que la rotule sphérique présente l'avantage de pouvoir orienter les deux cages élémentaires l'une par rapport à l'autre dans tout l'espace. En plus, il est préférable que la cage intersomatique Ci comporte en outre des moyens 30 pour commander la rotation des deux cages élémentaires 11, 12 l'une par rapport à l'autre, plutôt que de tenter de les orienter manuellement. De tels moyens 30 sont par exemple constitués, figures 2, 4, 5 et 6 par au moins un lien souple 32, par exemple en un matériau biodégradable comme du fil de suture, de la tresse métallique, un produit comme un ligament constitué par exemple par un fil en polyester ou analogue, etc., des moyens 33 pour fixer une extrémité du lien à l'une des deux cages élémentaires et des moyens 34 pour monter ce lien en translation en au moins un point de l'autre cage élémentaire. De cette façon, si on suppose que les deux cages élémentaires 11, 12, ... sont alignées et que l'on tire sur l'extrémité libre 39 du lien 32 qui est monté coulissant sur l'une 11 des deux cages élémentairesl1, 12, ces dernières s'orientent l'une par rapport à l'autre, par le principe de la triangulation, selon une courbe illustrée sur les figures 5 ou 6, dont la courbure est une fonction de la longueur de lien qui est déplacée par rapport à la cage élémentaire 11. Cependant, il est aussi possible que les moyens 30 pour commander la rotation des deux cages élémentaires 11, 12 l'une par rapport à l'autre soient constitués, figure 3, par une extrémité 36 de l'une 11 des deux cages adoptant une forme convexe, par une extrémité 37 de l'autre cage 12 sensiblement en pan coupé ou analogue, cette extrémité en pan coupé 37 étant apte à venir au contact de l'extrémité convexe 36 lors de la translation des deux cages élémentaires, et par des moyens de butée 56, 57 montés en association avec la cage élémentaire 11 comportant l'extrémité convexe 36. Ces moyens de butée sont constitués par tous moyens qui permettent à la cage élémentaire 11 translatée sous l'action d'une poussée exercée par l'autre cage élémentaire 12, de basculer en rotation comme illustré sur la figure 3. Ces moyens sont constitués par exemple par un ergot 56 venant buter contre un crochet 57 solidaire d'un autre élément qui peut être un ancillaire ou un instrument d'implantation particulier Inst comme celui qui sera décrit plus en détail ci-après. Dans ce mode de réalisation, la cage élémentaire 11 est en forme de "haricot" et la cage 12 en forme de coin ou analogue. Il est possible que cette cage élémentaire 12 soit de très petite longueur selon le chemin VP, tandis que la cage élémentaire 11 ait une longueur très proche de celle qui est souhaitée pour réaliser le remplacement du disque intervertébral. Dans ce cas, après que les deux cages élémentaires 11, 12 aient été implantées, il est possible de retirer la cage 12, pour ne laisser en place que la cage 11. Selon ce mode de réalisation, la cage élémentaire 12 est essentiellement utilisée pour réaliser l'implantation de la cage élémentaire 11 qui est, dans cette réalisation, la cage élémentaire essentielle. Comme présenté au préambule de la présente description, la présente invention a aussi pour objet un instrument Inst pour implanter, entre deux vertèbres consécutives, une cage intersomatique Ci. Cet instrument est décrit ci-après pour l'implantation d'une cage intersomatique selon au moins un mode de réalisation décrit ci-dessus, bien qu'il puisse être aussi utilisé pour l'implantation de toute autre cage intersomatique de l'art antérieur. L'instrument selon l'invention comporte essentiellement, figures 3, 6 et 7, un poussoir 40 apte à translater, en la poussant, la cage intersomatique Ci, et des moyens 43 pour guider cette cage intersomatique Ci lors de son déplacement en translation comme il sera décrit ci-après. Selon une réalisation préférentielle, les moyens 43 pour guider la cage intersomatique lors de son déplacement en translation sont constitués par un manchon 50 dont la section intérieure est déterminée de façon que, sous l'action de la poussée exercée sur la cage à l'aide du poussoir, les deux cages élémentaires 11, 12 puissent s'y translater en étant alignées selon la droite Di, comme celles, au nombre de quatre, illustrées en traits continus sur la figure 7. Cependant, dans une réalisation perfectionnée par rapport à celle décrite ci-dessus, les moyens 43 pour guider la cage intersomatique Ci lors de son déplacement en translation comportent en outre au moins une première lame élastique 60 comportant une extrémité préformée courbée 61 de forme concave, et des moyens 62 pour commander le passage de cette première lame 60 entre deux positions, l'une dite "rentrée" Pm, l'autre dite "sortie" Psi, la position rentrée Prs étant celle dans laquelle toute l'extrémité préformée courbée concave 61 est située à l'intérieur du manchon 50, la position sortie Psi étant celle dans laquelle l'extrémité préformée courbée concave 61 est située en dehors du manchon. De cette façon, quand l'extrémité préformée courbée concave 61 de la première lame 60 est en position sortie Psi, la cage intersomatique Ci constituée d'une pluralité de cages élémentaires 11, 12, ... montées pivotantes les unes par rapport aux autres, lorsqu'elles sont poussées à l'aide du poussoir 40, suivent la courbure de la lame et prennent une position courbe comme représenté en traits interrompus sur la figure 7, et ainsi occuper au mieux tout l'espace intervertébral Eiv (figure 1). Cependant, dans un souci de sécurité pour la mise en place de la cage intersomatique, ces moyens 43 pour guider la cage intersomatique Ci lors de son déplacement en translation comportent en outre une seconde lame élastique 70 comportant une extrémité préformée courbée 71 de forme convexe, et des moyens 72 pour commander le passage de cette seconde lame 70 entre deux positions, l'une dite "rentrée" Pr2, l'autre dite "sortie" Ps2, la position rentrée Pr2 étant celle dans laquelle toute l'extrémité préformée courbée convexe 71 est située à l'intérieur du manchon 50, la position sortie Ps2 étant celle dans laquelle toute l'extrémité préformée courbée convexe est située en dehors du manchon. De plus, il est avantageux que les moyens 62, 72 pour commander le passage de la première lame concave 60 et de la seconde lame convexe 70, toutes les deux entre les deux positions, sont agencés de façon que les deux lames 60, 70 soient sensiblement parallèles dans toutes leurs positions et se translatent en synchronisme, et que, lorsqu'elles sont toutes les deux dans leur position sortie Psi, Pst, leurs extrémités courbées forment un canal courbe 80 dans lequel peuvent se translater les cages élémentaires 11, 12 en se positionnant angulairement l'une par rapport à l'autre selon une valeur angulaire déterminée. Ces moyens 62, 72 ont été représentés schématiquement par deux flèches, étant entendu que leur réalisation et/ou leur mise en oeuvre ne poseront aucune difficulté à un homme du métier, en soulignant qu'ils peuvent même être manuels. Selon une forme de réalisation avantageuse, au moins l'une des deux lames 60, 70, sinon de façon préférentielle les deux, peuvent être réalisées en un alliage à mémoire de forme pour leur donner automatiquement la forme voulue quand elles sont en position sortie. Il en est avantageusement de même pour le manchon 50 pour qu'il puisse automatiquement se courber lorsqu'il est implanté et ainsi favoriser la mise de la cage intersomatique Ci. Pour l'implantation de la cage Ci à l'aide de l'instrument Inst selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, il est facile de comprendre que le manchon 50 avec les deux lames 60, 70 en position rentrée Pri, Pr2 est introduit par la voie postérieure suivant la droite Di entre les deux nerfs N1 et N2 et en passant au ras de la moelle épinière Moe, de façon que son extrémité de sortie 51 se trouve sensiblement au niveau de l'espace intervertébral Eiv. Puis, le Praticien commande la sortie des deux lames pour qu'elles prennent leur position de sortie respective Psi et Pst et forment le canal courbe 80 dans l'espace intervertébral Eiv, ce qui permet en outre d'exercer un effort de distraction entre les deux vertèbres définissant cet espace Eiv. Ensuite, la cage intersomatique Ci formée de la pluralité de cages élémentaires 11, 12, ... en configuration sensiblement rectiligne PCE est introduite dans le manchon 50 par son extrémité opposée à l'extrémité 51 définie ci-avant, puis poussée avec le poussoir 40. Elle émerge du manchon et entre dans le canal courbe 80 formé par les extrémités courbées 61, 71 des deux lames 60, 70. De cette façon, le Praticien est certain que la cage intersomatique Ci selon l'invention prend la forme voulue puisque elle est définie par celle du canal 80. Ensuite, les deux lames sont rentrées dans le manchon, tout en laissant en place la cage Ci. Cette cage Ci a alors la même fonction que les cages intersomatiques de l'art antérieur. Elle présente cependant plusieurs avantages par rapport à ces cages de l'art antérieur. En premier lieu, le chemin VP suivi pour son implantation est encore plus court que celui utilisé pour l'implantation par voie postérieure des cages de l'art antérieur car, pour les raisons exposées dans le préambule de la présente description, ces dernières sont implantées en passant en biais, bien en dehors de l'espace occupé par les épines dorsales des vertèbres. De plus, l'utilisation du manchon 50 évite que, lors de son introduction, la 5 cage Ci selon l'invention, qui comporte toujours notamment des arêtes vives n'endommage des éléments comme les nerfs N1, N2, la moelle épinière Moe, etc. REVENDICATIONS 1. Instrument (Inst) pour implanter une cage intersomatique entre deux vertèbres consécutives, caractérisé par le fait qu'il comporte : • un poussoir (40) apte à translater ladite cage intersomatique, et • des moyens (43) pour guider ladite cage intersomatique lors de son déplacement en translation. 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (43) pour guider ladite cage intersomatique lors de son déplacement en translation comportent un manchon (50) dont la section intérieure est déterminée de façon que, sous l'action du dit poussoir, la cage intersomatique puisse s'y translater. 3. Instrument selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les 15 moyens (43) pour guider ladite cage intersomatique lors de son déplacement en translation comportent en outre : • au moins une première lame élastique (60) comportant une extrémité préformée courbée (61) de forme concave, et • des moyens (62) pour commander le passage de ladite première lame 20 (60) entre deux positions, l'une dite "rentrée" (Prs), l'autre dite "sortie" (Psi), la position rentrée (Pri) étant celle dans laquelle toute l'extrémité préformée courbée concave (61) est située à l'intérieur du manchon (50), la position sortie (Psi) étant celle dans laquelle ladite extrémité préformée courbée concave (61) est située en dehors du dit manchon. 25 4. Instrument selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens (43) pour guider ladite cage intersomatique lors de son déplacement en translation comportent en outre : • une seconde lame élastique (70) comportant une extrémité préformée courbée (71) de forme convexe, et 30 • des moyens (72) pour commander le passage de ladite seconde lame (70) entre deux positions, l'une dite "rentrée" (Pr2), l'autre dite "sortie" (Ps2), la position rentrée (Pr2) étant celle dans laquelle toute l'extrémité préformée courbée convexe (71) est située à l'intérieur du manchon (50), la position sortie (Ps2) étantcelle dans laquelle ladite extrémité préformée courbée convexe est située en dehors du dit manchon. 5. Instrument selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens (62, 72) pour commander le passage de ladite première lame concave (60) et de ladite seconde lame convexe (70), toutes les deux entre les deux positions, sont agencés de façon que les deux dites lames : • soient sensiblement parallèles dans toutes leurs positions et se translatent en synchronisme, et que • lorsqu'elles sont toutes les deux dans leur position sortie (Psi, Ps2), leurs 10 extrémités courbées forment un canal courbe (80) dans lequel peut se translater la cage intersomatique. 6. Instrument selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des éléments suivants : le manchon (50), la première lame (60), la seconde lame (70), est en un alliage à mémoire de forme.