Brevet FR2920959A1 — publié le 20090320

DISPOSITIF D'ANCRAGE VERTEBRAL La présente invention est relative à un dispositif d'ancrage vertébral comportant des connecteurs d'ancrage osseux venant par l'intermédiaire de vis d'ancrage se fixer aux différents corps osseux ou vertèbres d'une colonne vertébrale. On connaît d'après le brevet américain US 2 346 346, un dispositif d'ancrage osseux externe comportant des connecteurs reliés entre eux par une tige de liaison, tandis que chaque connecteur est fixé à un support ou au corps osseux par l'intermédiaire d'une vis d'ancrage à tête sphérique. Chaque connecteur est constitué d'un manchon cylindrique comportant à chaque extrémité un alésage de diamètre différent permettant respectivement la mise en place de la vis au travers dudit manchon et la retenue de la tête sphérique à l'intérieur de ce dernier. Chaque connecteur comporte un dispositif de blocage permettant simultanément l'immobilisation de la tige de liaison à l'intérieur de manchon et la fixation de ce dernier autour de la tête sphérique de la vis. On note que pour la mise en place de ce dispositif d'ancrage, il est impératif de lier la vis d'ancrage et le connecteur ensemble avant la fixation de ladite vis avec soit un support soit l'os correspondant. Dans ce cas, la tête sphérique de la vis se trouve logée à l'intérieur du connecteur entraînant une utilisation difficile de cette dernière pour son ancrage avec le support ou l'os. On connaît d'après le brevet international WO 2004/047657 un dispositif d'ancrage vertébral comprenant un connecteur, une tige de liaison et une vis d'ancrage poly axiale. La vis poly axiale comportant une tête sphérique et un corps fileté dont le diamètre externe d au sommet des dents du filetage est supérieur à celui externe a de la tête sphérique. Chaque connecteur du dispositif d'ancrage vertébral est constitué d'un élément de connexion comportant des branches verticales délimitant une ouverture en forme de U, et d'un clip de verrouillage muni d'une vis de pression pour le blocage dans le fond du U de la tige de liaison. L'élément de connexion de chaque connecteur est percé en son milieu d'un alésage vertical permettant de recevoir à l'opposé de l'ouverture un dispositif de blocage formé d'une bague et d'une douille filetée pour la mise en place et le positionnement dudit connecteur sur la tête sphérique de la vis d'ancrage. L'objet de la présente invention consiste à prévoir un dispositif d'ancrage vertébral dont chaque connecteur comporte des moyens de liaison assurant d'une part le réglage angulaire dudit connecteur autour de la vis d'ancrage et d'autre part l'entraînement en rotation de la vis d'ancrage pour sa fixation dans le corps de la vertèbre. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend des connecteurs reliés entre eux par des tiges de liaison et fixés sur des vis d'ancrage osseux implantés dans les vertèbres d'une colonne vertébrale, chaque connecteur étant constitué d'un élément de connexion comportant des moyens de réception et de fixation permettant l'immobilisation en translation et en rotation de la tige de liaison, chaque élément de connexion comportant à l'opposé des moyens de réception et de fixation de la tige de liaison un logement coopérant avec un dispositif de liaison permettant l'assemblage de la vis d'ancrage, ledit dispositif de liaison assurant avant l'immobilisation de la tige de liaison dans l'élément de connexion d'une part des basculements latéraux et indépendants de l'élément de connexion et de la vis d'ancrage l'un par rapport à l'autre et d'autre part l'entraînement en rotation de la vis d'ancrage pour sa fixation dans le corps de la vertèbre. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend un élément de connexion constitué d'une douille coopérant avec le logement de l'élément de connexion et comporte des premiers moyens de rotation ménagés respectivement dans le logement et la douille permettant à cette dernière de pouvoir basculer latéralement autour des axes de rotation et des seconds moyens de rotation ménagés respectivement dans la douille et la tête de la vis d'ancrage permettant à cette dernière de pouvoir basculer latéralement autour d'un autre axe de rotation. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend une douille percée en son milieu et suivant une direction verticale d'un alésage débouchant destiné à recevoir la tête de la vis d'ancrage. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend une douille percée suivant une première direction horizontale d'un premier alésage débouchant à l'intérieur de l'alésage interne et permettant la mise en place des axes de rotation afin que ces derniers débouchent dans les alésages aménagés dans le logement de l'élément de connexion afin d'assurer le premier basculement latéral. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend une douille percée suivant une seconde direction horizontale et perpendiculaire à celle du premier alésage d'un second alésage débouchant également à l'intérieur de l'alésage interne et permettant la mise en place d'un axe de fixation traversant un alésage ménagé dans la tête de la vis d'ancrage afin d'assurer le second basculement latéral. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend une douille qui comporte un bord périphérique supérieur présentant d'une part au- dessus de chaque premier alésage débouchant un bossage et d'autre part au-dessus de chaque second alésage et à l'intérieur de l'alésage interne des nervures. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend une douille reliée à une bague comportant en son milieu et suivant une direction verticale un trou et sur son pourtour externe des encoches coopérant avec les nervures de ladite douille. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend un élément de connexion comportant des moyens de réception et de fixation de la tige de liaison qui sont constitués par des branches verticales supérieures délimitant une ouverture en forme de U pour la réception de ladite tige de liaison, lesdites branches verticales supérieures comprenant au-dessus du fond de l'ouverture une section filetée permettant le serrage d'une vis de pression pour le blocage en translation et en rotation de la tige de liaison. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comporte un élément de connexion comprenant en dessous de la section filetée et à la base de chaque branche verticale une ouverture débouchant à l'intérieur dudit élément de connexion au niveau de la communication entre le fond de l'ouverture et le logement suivant une direction horizontale et perpendiculaire à celle de la tige de liaison. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention montre que chaque ouverture de l'élément de connexion disposée l'une en face de l'autre, présente un profil vertical oblong. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention montre que les 30 alésages débouchants de l'élément de connexion sont disposés suivant une direction qui est horizontale et perpendiculaire à celle des ouvertures oblongues. Le dispositif d'ancrage vertébral suivant la présente invention comprend d'autres caractéristiques essentielles pour la réalisation de l'invention qui sont décrites et 35 protégées dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, permettront de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est 40 susceptible de procurer: Figure 1 est une vue de dessus représentant des corps vertébraux d'une colonne vertébrale dans lesquels sont fixés des connecteurs d'ancrage osseux suivant la présente invention. Figure 2 est une vue en perspective éclatée illustrant le connecteur d'ancrage osseux et sa vis d'ancrage suivant la présente invention. 45 Figures 3 à 7 sont des vues montrant l'assemblage du connecteur d'ancrage osseux avec sa vis d'ancrage osseux suivant la présente invention. Figures 8 et 10 sont des vues représentant le connecteur d'ancrage osseux recevant une tige de liaison suivant la présente invention. On a montré en figures 1 à 4 un dispositif d'ancrage vertébral 1 comportant des connecteurs 2 reliés entre eux par des tiges de liaison 3, tandis que chaque connecteur 2 est fixé dans chaque vertèbre 4 d'un segment rachidien à corriger par une vis d'ancrage 5. Chaque connecteur 2 est constitué d'un élément de connexion 6 comportant des branches verticales supérieures 7 et 8 délimitant une ouverture 9 en forme de U, dont le fond 10 communique à l'opposé de l'ouverture 9 avec un logement 12 débouchant vers l'extérieur et dont le profil interne peut être en portion de sphère. La partie interne des branches verticales supérieures 7 et 8 de l'élément de connexion 6 comporte au-dessus du fond 10 de l'ouverture 9 une section filetée 13 permettant le serrage d'une vis de pression 14 pour le blocage en translation et en rotation dans le fond du U de chaque connecteur 2 d'une tige de liaison 3 (figure 8). L'élément de connexion 6 comprend en dessous de la section filetée 13 et à la base de chaque branche verticale 7, 8 une ouverture 11 débouchante, suivant une direction horizontale et perpendiculaire à celle de la tige de liaison 3, à l'intérieur dudit élément de connexion au niveau de la communication entre le fond 10 de l'ouverture 9 et le logement 12. Chaque ouverture 11 disposée l'une en face de l'autre présente un profil vertical oblong de hauteur suffisante pour permettre lors de l'assemblage du connecteur 2 la mise en place d'un axe de rotation 26. Le logement 12 de l'élément de connexion 6 comporte suivant une direction horizontale et perpendiculaire à celle des ouvertures oblongues 11 des alésages débouchants et coaxiaux 15. Chaque connecteur 2 comporte une douille 17 présentant un profil externe 40 complémentaire à celui interne du logement 12 ménagé dans la partie inférieure de l'élément de connexion 6. La douille 17 est aménagée en son milieu et suivant un axe vertical d'un alésage interne 18 dans lequel est logé et immobilisé la vis d'ancrage 5 et plus 45 particulièrement la tête 16 de cette dernière. La douille 17 est percée d'une part suivant une première direction horizontale d'un premier alésage 19 débouchant à l'intérieur de l'alésage interne 18 et d'autre part suivant une seconde direction horizontale et perpendiculaire à la première d'un second alésage 22 débouchant également à l'intérieur de l'alésage interne 18. La douille 17 comporte un bord périphérique supérieur 23 présentant au-dessus 5 de chaque premier alésage débouchant 19 un bossage 24. La douille 17 comporte au-dessus des seconds alésages 22 et niveau du bord supérieur 23 et à l'intérieur de l'alésage 18 des nervures 32. 10 Chaque connecteur 2 comporte une bague 27 traversée en son milieu et suivant une direction verticale par un trou 28. La bague 27 comporte sur son pourtour externe des encoches 30 en dessous desquelles sont aménagées des échancrures en portion de cylindre 31. Les éléments de connexion 6 de chaque connecteur 2 sont fixés dans chaque vertèbre 4 par la vis d'ancrage 5. Chaque vis d'ancrage 5 comporte une tête 16 se prolongeant par un corps cylindrique 33 présentant sur sa périphérie externe un filetage 34. La tête 16 de la vis d'ancrage 5 présente un profil externe qui peut être de forme complémentaire ou non à celui de l'alésage interne 18 de la douille 17. La tête 16 de la vis d'ancrage 5 est percée d'un alésage débouchant 25 destiné à 25 coopérer avec l'axe de fixation 26 lors de sa mise en place à l'intérieur de l'élément de connexion 6 de chaque connecteur 2. Ainsi le montage de chaque connecteur 2 du dispositif d'ancrage vertébral 1 autour de la vis d'ancrage 5 se comprend facilement de la description qui 30 précède. En premier lieu, la douille 17 est introduite à l'intérieur du logement 12 de l'élément de connexion 6 de manière à ce que chaque premier alésage 19 soit disposé en face de ceux 15 dudit logement (figure 4). La douille 17 est immobilisée à l'intérieur du logement 12 par l'intermédiaire de deux axes de rotation 20, 21 qui sont respectivement introduits par l'intérieur de l'alésage 18 de la douille 17 pour venir coopérer avec les alésages 19 et 15 prévus à cet effet. Les axes de rotation 20, 21 comportent une tête 29 dont le diamètre externe est supérieur à celui interne des alésages 19, 15 pour empêcher toute translation des ces derniers. 45 L'introduction des axes de rotation 20,21 dans les alésages horizontaux 19, 15 permet d'une part de retenir la douille 17 dans le logement 12 de l'élément de connexion 6 et d'autre part d'assurer une liberté de mouvement, c'est à dire une rotation ou un débattement angulaire autour desdits axes horizontaux 20, 21 entre ladite douille 17 et l'élément de connexion 6 (figure 4). 15 20 35 40 En second lieu, la bague 27 est introduite immobilisée à l'intérieur de l'alésage interne 18 de la douille 17 au moyen des encoches 30 qui viennent coopérer avec les nervures 32 prévues au niveau du bord supérieur 23 (figure 4). La bague 27 est immobilisée à l'intérieur de la douille 17 permettant d'une part que les échancrures en portion de cylindre 31 soient disposées au-dessus des alésages horizontaux 22 aménagés dans ladite douille 17 et d'autre part que le pourtour externe de ladite bague opposé aux dites échancrures vienne en appui contre les axes de rotation 20, 21 afin d'empêcher ces derniers de se déplacer à l'intérieur des alésages 19 et 15. La bague 27 est fixée dans la douille 17 de manière à prolonger cette dernière au-dessus de son bord supérieur 23 afin que ladite bague 27 vienne se positionner 15 au niveau du fond 10 de l'ouverture 9 de l'élément de connexion 6. En troisième lieu, la tête 16 de la vis d'ancrage 5 est introduite à l'intérieur de l'alésage 18 de la douille 17 retenue à l'intérieur du logement 12 de l'élément de connexion 6. Pour cela, la douille 17 doit être positionnée de manière à ce que 20 l'ouverture inférieure de l'alésage 18 soit dans l'alignement de celle du logement 12 de l'élément de connexion 6 (figures 5 et 6). La tête 16 est introduite à l'intérieur de l'alésage 18 de la douille 17 afin que son alésage traversant 25 soit positionné en face et dans le prolongement de ceux 22 25 de ladite douille 17. Lorsque la tête 16 présente un profil externe complémentaire à celui interne de l'alésage 18 de la douille 17, la mise en place de ladite tête ne peut s'effectuer que dans une seule position entraînant automatiquement l'alignement des 30 alésages 25 de la tête 16 avec celui 22 de la douille 17. Ensuite, l'élément de connexion 6 est incliné latéralement autour des axes de rotation 20, 21 tout en maintenant le corps cylindrique 33 de la vis d'ancrage 5 et la douille 17 dans une position verticale (figure 6). Ce premier basculement latéral permet de positionner le premier alésage 22 de la douille 17 et une première extrémité de l'alésage 25 de la tête 16, avec l'une des ouvertures oblongues 11 ménagée dans l'élément de connexion 6. 40 Cette position permet l'introduction de l'axe de fixation 26, afin que ce dernier traverse l'ouverture oblongue 11 correspondante de l'élément de connexion 6 et vienne se loger totalement à l'intérieur des alésages 22 de la douille 17 et de l'alésage 25 de la tête 16 de la vis d'ancrage 5. 45 Ainsi, l'axe de fixation 26 est totalement introduit à l'intérieur des alésages 22 de la douille 17 et de l'alésage 25 de la tête 16 de la vis d'ancrage 5, permettant de retenir ladite vis d'ancrage 5 à l'intérieur de la douille 17 (figure 7). 35 On note que les dimensions de l'axe de fixation 26 sont inférieures à celles externes de la douille 17 pour que, une fois ce dernier totalement introduit dans les alésages 22 de la douille 17 et de l'alésage 25 de la tête 16 de la vis d'ancrage 5, la douille 17 et l'élément de connexion 6 puissent librement basculer autour des axes de rotation 20, 21. On remarque que chaque connecteur 2 du dispositif d'ancrage vertébral 1 présente : • un premier basculement latéral autour des axes de rotation 20, 21 reliant la douille 17 à l'élément de connexion 6, • et un second basculement latéral autour de l'axe de retenue 26 reliant la tête 16 de la vis d'ancrage 5 à la douille 17, sachant que l'axe de retenue 26 est disposé dans une direction qui est horizontale et perpendiculaire à celle des axes horizontaux de rotation 20, 21. On constate que la liaison de la vis d'ancrage 5 avec la douille 17 et de cette dernière avec l'élément de connexion 6 par l'intermédiaire des axes horizontaux 20, 21 et 26, permet d'assurer également l'entraînement en rotation autour de son axe longitudinal de la vis d'ancrage 5 pour la pénétration de son corps cylindrique 33 à l'intérieur du corps vertébral correspondant ou vertèbre 4. L'entraînement en rotation de la vis d'ancrage 5 pour sa fixation dans la vertèbre 4 correspondante est assuré par un outil particulier et non représenté coopérant avec l'élément de connexion 6. Lorsque la vis d'ancrage 5 de chaque connecteur 2 est fixée dans le corps vertébral 4, l'élément de connexion 6 est positionné dans la meilleure position angulaire par basculement autour des axes horizontaux 20, 21 et 26 afin de recevoir la tige de liaison 3 reliant chaque connecteur 2 du segment rachidien instrumenté de la colonne vertébrale. La tige de liaison 3 est immobilisée à l'intérieur de chaque connecteur 2 en rotation autour de son axe longitudinal et en translation par l'intermédiaire de la vis de pression 14 qui est vissée entre les branches verticales supérieures 7 et 8 de l'élément de connexion 6 (figures 8 à10). L'immobilisation de la tige de liaison 3 dans le fond de l'ouverture 9 de chaque élément de connexion 6 par la vis de pression 14 permet également de bloquer simultanément l'élément de connexion 6 dans une position angulaire adéquate autour de la tête 16 de la vis d'ancrage 5. En effet, la bague 27 permet par l'intermédiaire de son alésage central 28 à la tête 16 de la vis d'ancrage 5 de venir au niveau du fond 10 de l'ouverture 9 recevant la tige de liaison 3. La fixation de la tige de liaison 3 entre les branches verticales 7, 8 et contre le fond 10 de l'ouverture 9 au moyen de la vis de pression 14 permet à cette dernière de venir en appui contre la tête 16 de la vis d'ancrage 5 et de bloquer l'élément de connexion 6 (figure 9 et 10).45 Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'ancrage vertébral comprenant des connecteurs (2) reliés entre eux par des tiges de liaison (3) et fixés sur des vis d'ancrage osseux (5) implantés dans les vertèbres (4) d'une colonne vertébrale, chaque connecteur (2) étant constitué d'un élément de connexion (6) comportant des moyens de réception et de fixation permettant l'immobilisation en translation et en rotation de la tige de liaison (3), caractérisé en ce que chaque élément de connexion (6) comporte à l'opposé des moyens de réception et de fixation de la tige de liaison (3) un logement (12) coopérant avec un dispositif de liaison (17) permettant l'assemblage de la vis d'ancrage (5), ledit dispositif de liaison (17) assurant avant l'immobilisation de la tige de liaison (3) dans l'élément de connexion (6) d'une part des basculements latéraux et indépendants de 15 l'élément de connexion (6) et de la vis d'ancrage (5) l'un par rapport à l'autre et d'autre part l'entraînement en rotation de la vis d'ancrage (5) pour sa fixation dans le corps de la vertèbre (4). 2. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 1, caractérisé en ce 20 que le dispositif de liaison est constitué d'une douille (17) coopérant avec le logement (12) de l'élément de connexion (6) et comportant des premiers moyens de rotation (15, 19) ménagés respectivement dans le logement (12) et la douille (17) permettant à cette dernière de pouvoir basculer latéralement autour des axes de rotation (20, 21) et des seconds moyens de rotation (22, 25 25) ménagés respectivement dans la douille (17) et la tête (16) de la vis d'ancrage (5) permettant à cette dernière de pouvoir basculer latéralement autour d'un autre axe de rotation (26). 3. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 2, caractérisé en ce 30 que la douille (17) est percée en son milieu et suivant une direction verticale d'un alésage débouchant (18) destiné à recevoir la tête (16) de la vis d'ancrage (5). 4. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 3, caractérisé en ce 35 que la douille (17) est percée suivant une première direction horizontale d'un premier alésage (19) débouchant à l'intérieur de l'alésage interne (18) et permettant la mise en place des axes de rotation (20, 21) afin que ces derniers débouchent dans les alésages (15) aménagés dans le logement (12) de l'élément de connexion (6) afin d'assurer le premier basculement latéral. 40 5. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la douille (17) est percée suivant une seconde direction horizontale et perpendiculaire à celle du premier alésage (19) d'un second alésage (22) débouchant également à l'intérieur de l'alésage interne (18) et permettant la 45 mise en place d'un axe de fixation (26) traversant un alésage (25) ménagé dans la tête (16) de la vis d'ancrage (5) afin d'assurer le second basculement latéral. 6. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la douille (17) comporte un bord périphérique supérieur (23) présentant d'une part au-dessus de chaque premier alésage débouchant (19) un bossage (24) et d'autre part au-dessus de chaque second alésage (22) et à l'intérieur de l'alésage interne (18) des nervures (32). 7. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la douille (17) est reliée à une bague (27) comportant en son milieu et suivant une direction verticale un trou (28) et sur son pourtour externe des encoches (30) coopérant avec les nervures (32) de ladite douille. 8. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de connexion (6) comporte des moyens de réception et de fixation de la tige de liaison (3) qui sont constitués par des branches verticales supérieures (7, 8) délimitant une ouverture (9) en forme de U pour la réception de ladite tige de liaison, lesdites branches verticales supérieures (7, 8) comprenant au-dessus du fond (10) de l'ouverture (9) une section filetée (13) permettant le serrage d'une vis de pression (14) pour le blocage en translation et en rotation de la tige de liaison (3). 9. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de connexion (6) comprend en dessous de la section filetée (13) et à la base de chaque branche verticale (7, 8) une ouverture (11) débouchant à l'intérieur dudit élément de connexion au niveau de la communication entre le fond (10) de l'ouverture (9) et le logement (12) suivant une direction horizontale et perpendiculaire à celle de la tige de liaison (3). 10. Dispositif d'ancrage vertébral suivant la revendication 9, caractérisé en ce que chaque ouverture (11) disposée l'une en face de l'autre présente un profil vertical oblong. 11 Dispositif d'ancrage vertébral suivant les revendications 4 et 9, caractérisé en ce que les alésages débouchants (15) du logement (12) de l'élément de connexion (6) sont disposés suivant une direction qui est horizontale et perpendiculaire à celle des ouvertures oblongues (11).