Brevet FR2914180A1 — publié le 20081003

CAGE EXPANSIVE POUR CHIRURGIE VERTEBRALE. La présente invention concerne un implant utilisé en chirurgie vertébrale et notamment pour le traitement des pathologies du disque intervertébral cervical ou lombaire. Un tel implant est destiné à être inséré entre deux vertèbres cervicales ou lombaires. Il a pour fonction de rétablir ou maintenir l'espace correspondant au disque vertébral traité et la situation anatomique de ce dernier, afin notamment de redonner à la colonne vertébrale une courbure naturelle et de rouvrir les trous de conjugaison qui se trouvent de part et d'autre du disque. Une fois l'implant installé, une fusion définitive des deux vertèbres est réalisée par croissance des cellules osseuses au travers de l'implant qui est pourvu à cet effet d'une cavité intérieure de réception de greffe osseuse, naturelle ou synthétique, ouverte à chacune de ses extrémités pour permettre la mise en contact de la greffe avec les plateaux vertébraux respectifs. L'ensemble de l'opération est connu sous le nom d'opération de stabilisation pour fusion intervertébrale. Un implant pour une opération de stabilisation pour fusion intervertébrale peut être inséré par voie antérieure, c'est-à-dire qu'il est introduit par la partie antérieure de l'espace intervertébral, ou par voie postérieure à travers le canal vertébral. L'introduction par voie postérieure pose un certain nombre de problèmes, notamment du fait qu'il faut procéder à l'écartement des structures nerveuses. L'introduction par voie antérieure, elle, est rendue compliquée par le fait que l'espace intervertébral est particulièrement étroit. L'accès peut être facilité au moyen d'instruments chirurgicaux écarteurs mais la progression vers la partie postérieure de l'espace est difficile. L'implant est généralement mis en place par impacts exercés sur son extrémité au moyen d'un marteau. Il a alors tendance à s'enfoncer dans la partie postérieure des plateaux vertébraux sans ouvrir les trous de conjugaison et donc sans permettre la décompression des racines nerveuses concernées. Par ailleurs, sous l'effet des mouvements des vertèbres, les implants existants ont tendance à migrer et dans certains cas être expulsés. Les implants connus pour introduction par voie 15 antérieure sont généralement de forme quadrangulaire. La demande de brevet WO98/10722 décrit un implant expansif comprenant des branches reliées à l'une de leurs extrémités par un culot percé d'un orifice pouvant 20 être glissé par voie postérieure entre les plateaux vertébraux de deux vertèbres consécutives afin de les maintenir à distance donnée et rétablir la stabilité de la colonne vertébrale. Les branches et le culot délimitent une cage creuse qui, en position de repos, est de profil 25 extérieur cylindrique et de profil intérieur conique. Une cale est adaptée à être introduite dans ladite cage, le déplacement de ladite cale à l'intérieur de ladite cage étant adapté, du fait du profil intérieur conique de cette dernière, à faire s'écarter mutuellement lesdites branches. 30 Cet implant présente un certain nombre d'inconvénients. Principalement, il ne remplit pas l'espace vertébral et offre une surface de greffe limitée. Par ailleurs, il est plutôt destiné à être introduit par voie postérieure à travers le canal vertébral, ce qui implique un écartement préalable des structures nerveuses. Un des objets de la présente invention est de proposer un implant pouvant être inséré par voie antérieure entre les plateaux vertébraux de deux vertèbres adjacentes et être logé de manière stable entre ces plateaux tout en offrant une large surface de greffe. A cet effet, l'invention concerne un dispositif expansif destiné à être implanté entre les plateaux vertébraux de deux vertèbres adjacentes, notamment pour stabilisation pour fusion intervertébrale, caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale vide et une partie périphérique constituée d'un bord d'attaque et d'un bord de manipulation plus épais reliés par deux bords latéraux pourvus de logements longitudinaux adaptés à recevoir un moyen écarteur pouvant être déplacé entre une position d'insertion, dans laquelle il se trouve proche dudit bord de manipulation et une position de blocage, dans laquelle il se trouve au niveau dudit bord d'attaque dont il augmente l'épaisseur. Par bord d'attaque, on entend le bord qui est destiné à être inséré entre les plateaux vertébraux, tandis que par bord de manipulation, on entend le bord opposé, sur lequel sont généralement exercés les efforts (poussée ou impacts) destinés à faire pénétrer le dispositif entre lesdits plateaux vertébraux. L'implant selon l'invention peut donc avoir une forme en plan généralement quadrangulaire comme dans l'Art antérieur mais sa section a une forme en coin d'angle variable, c'est-à-dire une forme de trapèze dont la petite base est de taille variable. Selon un autre aspect de la présente invention, ledit bord d'attaque comprend un logement adapté à recevoir ladite tige de manière à provoquer l'expansion dudit bord d'attaque en position de blocage. Avantageusement, lesdits logements longitudinaux sont des fentes ménagées le long desdits bords latéraux et ledit moyen écarteur est une tige dont les extrémités sont adaptées à être insérées dans des fentes formant lesdits logements longitudinaux, le diamètre desdites extrémités de ladite tige étant supérieur à la largeur desdites fentes, de manière à ce que ladite tige provoque une expansion par déformation plastique de l'épaisseur dudit dispositif au niveau où se trouve ladite tige. Avantageusement, ledit bord d'attaque comporte une fente prolongeant lesdites fentes desdits bords latéraux, ladite fente étant adaptée à recevoir ladite tige de manière à provoquer l'expansion dudit bord d'attaque. Avantageusement, ledit logement dudit bord 25 d'attaque est constitué par une zone de plus grande largeur de ladite fente dudit bord d'attaque. Avantageusement, lesdites fentes ont une largeur décroissante entre ledit bord de manipulation et ledit bord 30 d'attaque. Cela permet notamment un écartement progressif des deux languettes issues de la séparation en deux sous ensembles longitudinaux de l'ensemble bords latéraux/bord d'attaque par lesdites fentes des bords latéraux et du bord d'attaque. Avantageusement, lesdites extrémités de ladite tige en prise avec lesdites fentes sont pourvues de butées latérales de diamètre supérieur 11 formant moyens de blocages latéraux. Cela assure notamment que la tige reste 10 parallèle au bord d'attaque lors de sa progression à travers le dispositif. Selon un autre aspect de la présente invention, lesdits bords latéraux sont incurvés. L'incurvation est 15 choisie de manière à être parfaitement adaptée à la forme des plateaux. Avantageusement, lesdits bords latéraux s'étendent sensiblement rectilignement à partir dudit bord 20 de manipulation puis s'incurvent vers ledit bord d'attaque. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple non limitatif de réalisation qui suit, en référence aux dessins annexés où : la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un implant selon la présente invention en position d'insertion, la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 en position de blocage, la figure 3 est une vue en plan de côté du dispositif de la figure 1, la figure 4 est une vue en plan de côté du dispositif de la figure 2, 25 30 la figure 5 est une vue en coupe suivant la direction AA du dispositif de la figure 3, la figure 6 est une vue en coupe suivant la direction AA du dispositif de la figure 4. En référence aux figures 1 à 6, un dispositif expansif 1 est destiné à être implanté entre les plateaux vertébraux de deux vertèbres adjacentes, notamment pour stabilisation pour fusion intervertébrale. 10 Globalement, ledit dispositif 1 est un implant en forme de cage avec un espace central vide délimité par un cadre périphérique comprenant un bord de manipulation 2, un bord d'attaque 3 et deux bords latéraux 4 pourvus de 15 logements longitudinaux 5 adaptés à recevoir un moyen écarteur 7 pouvant être déplacé entre une position d'insertion, représentée sur les figures 1, 3 et 5, dans laquelle il se trouve à proximité dudit bord de manipulation, et une position de blocage, représentée sur 20 les figures 2, 4 et 6, dans laquelle il se trouve au niveau dudit bord d'attaque dont l'épaisseur est alors augmentée de manière à assurer le blocage de l'implant entre les plateaux. 25 L'implant 1 est en matériau élastique biocompatible adapté à l'expansion. Avantageusement, ce matériau a un module d'élasticité proche de l'os. Avantageusement, ce matériau est également radio- transparent. Avantageusement, l'implant est en PEEK. 30 Alternativement, il peut être également en métal tel que le titane, ou en matériau résorbable tel que le PLLA. Les figures 1, 3 et 5 représentent l'implant 1 en position d'insertion.5 L'implant 1 comprend un bord d'attaque 3 et un bord de manipulation 2 d'épaisseur supérieure à celle du bord d'attaque. Le bord de manipulation comprend dans sa partie centrale un évidemment traversant 6 permettant notamment la commande du moyen écarteur. Le bord d'attaque et le bord de manipulation s'étendent parallèlement et ont la même longueur. Toutefois, le bord d'attaque est légèrement décalé transversalement par rapport au bord de manipulation, de sorte que les bords latéraux sont incurvés. La courbure des bords latéraux est plus marquée au niveau du bord d'attaque. Globalement, ces bords latéraux s'étendent sensiblement rectilignement à partir du bord de manipulation puis s'incurvent vers ledit bord d'attaque. L'implant 1 a donc -en position d'insertion- une forme générale de coin trapézoïdal dont l'extrémité est légèrement recourbée. Cette forme est choisie pour être adaptée à l'insertion la plus facile possible entre les plateaux vertébraux. Les logements longitudinaux sont des fentes 5 ménagées le long desdits bords latéraux. Ces fentes traversent les bords latéraux de part en part et ont une largeur décroissante du haut vers le bas. Elles partent d'une position de plus grande largeur se trouvant à proximité du bord d'attaque 2 et elles s'étendent jusqu'au bas de l'implant où elles sont prolongées au niveau du bord d'attaque par une fente 9 qui traverse le bord d'attaque de part en part. De la sorte, l'ensemble constitué par les bords latéraux et le bord d'attaque est divisé par ces fentes en deux languettes indépendantes 4A et 4B pouvant être écartées l'une de l'autre. Un logement 8 prévu pour accueillir le moyen d'expansion en position de blocage est constitué par une zone cylindrique de diamètre supérieur à l'épaisseur de la fente 9 ménagé au niveau d'une partie de cette dernière se trouvant légèrement au-dessus du plan médian du bord d'attaque. Le moyen écarteur 7 est -ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 6-constitué d'une tige cylindrique dont les extrémités 10 ont un diamètre inférieur à celui de la partie centrale et se terminent par des butées de diamètre supérieur 11 formant moyens de blocage latéraux. Ainsi qu'on le voit bien sur les figures, le diamètre central de la tige 7 est bien supérieur à la largeur de la fente 9. Le diamètre des extrémités 10 de cette tige est bien supérieur à la largeur des fentes 5 au niveau de la partie inférieure de l'implant et sensiblement égal à la largeur de ces fentes 5 au niveau de l'extrémité supérieure de ces fentes 5. Lorsque ladite tige se trouve dans la position d'introduction représentée sur les figures 1, 3 et 5, elle n'exerce sensiblement pas d'action sur les bords latéraux 4 et l'implant a sensiblement la forme qu'il aurait sans cette tige. La progression de la tige va provoquer l'écartement des languettes 4A et 4B, c'est-à-dire une expansion de l'épaisseur de l'implant au niveau de la zone où se trouve la tige, par déformation élastique. Cette expansion est maximum lorsque la tige se trouve en position de blocage dans le logement 8. Eventuellement, le diamètre des extrémités 10 peut être légèrement supérieur à la largeur de l'extrémité supérieure des fentes 5 afin d'augmenter un peu l'épaisseur de la partie supérieure des bords latéraux 4 en position d'insertion de l'implant. Le choix du matériau de l'implant assure que la déformation de l'implant reste une déformation élastique quelle que soit l'amplitude de cette déformation. En position de blocage, ainsi qu'on le voit bien notamment sur la figure 4, la largeur du bord d'attaque 3 est sensiblement égale à la largeur du bord de manipulation, ce qui assure une immobilisation de l'implant entre les deux plateaux. Si nécessaire, on peut prévoir un diamètre de tige tel que la largeur du bord d'attaque reste légèrement inférieure à la largeur du bord de manipulation. Avantageusement, l'implant 1 comporte sur ses faces destinées à venir en contact avec les plateaux vertébraux des dents 12 destinées à améliorer l'accroche de l'implant et son ancrage. La technique opératoire habituelle impose l'utilisation d'un écarteur intervertébral vissé temporairement sur les corps vertébraux afin de détracter l'espace pour pouvoir retirer le disque en totalité et insérer l'implant. L'implant est inséré par son bord d'attaque, une poussée étant exercée sur le bord de manipulation. Alternativement l'insertion peut être réalisée par impacts au marteau appliqués sur le bord de manipulation. En position d'insertion, la tige 7 est en butée contre les extrémités supérieures des fentes 5. La forme en coin qu'a alors l'implant facilite son insertion. Une fois l'implant installé, la tige 7 est déplacée par coulissement dans les fentes 5 puis 9 jusqu'à arriver dans le logement 8. La manipulation de la tige peut se faire avantageusement au moyen d'un outil inséré à travers l'évidement 6. Avantageusement, un dispositif de guidage (non représenté) est installé dans la zone d'installation de l'implant. Il peut s'agir par exemple de coulisses cylindriques disposées de part et d'autre de l'implant et coopérant avec des formes sphériques disposées de part et d'autre de la tige (à la place des butées 11). Il peut s'agir également de deux tiges parallèles et solidaires introduites de part et d'autre de l'évidement 6. La progression de la tige va écarter les deux languettes 4A et 4B l'une de l'autre, de sorte que le profil de l'implant va progressivement évoluer de la forme représentée sur la figure 3 à la forme représentée sur la figure 4 dans laquelle l'épaisseur de l'implant est sensiblement la même sur toute sa longueur. En fin de course, la tige est calée à l'intérieur du bord d'attaque 3 dont elle forme alors armature rigide rendant ledit bord résistant à la compression. Cette expansion de l'implant permet de l'ancrer dans les plateaux vertébraux, d'écarter la partie postérieure de l'espace intervertébral et donc d'élargir les canaux de conjugaison en hauteur et de redonner de l'espace aux nerfs correspondant comprimés. Elle libère un espace intérieur apte à recevoir une greffe osseuse autologue ou artificielle. REVENDICATIONS 1 - Dispositif expansif (1) destiné à être implanté entre les plateaux vertébraux de deux vertèbres adjacentes, notamment pour une opération de stabilisation pour fusion intervertébrale, caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale vide et une partie périphérique constituée d'un bord d'attaque (3) et d'un bord de manipulation (2) plus épais reliés par deux bords latéraux (4) pourvus de logements longitudinaux (5) adaptés à recevoir un moyen écarteur (7) pouvant être déplacé entre une position d'insertion, dans laquelle il se trouve proche dudit bord de manipulation, et une position de blocage, dans laquelle il se trouve au niveau dudit bord d'attaque dont il augmente l'épaisseur. 2 - Dispositif expansif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bord d'attaque (3) comprend un logement (8) adapté à recevoir ledit moyen écarteur (7) de manière à provoquer l'expansion dudit bord d'attaque en position de blocage. 3 - Dispositif expansif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits logements longitudinaux (5) sont des fentes ménagées le long desdits bords latéraux (4) et ledit moyen écarteur (7) est une tige dont les extrémités (10) sont adaptées à être insérées dans des fentes (5) formant lesdits logements longitudinaux, le diamètre desdites extrémités de ladite tige étant supérieur à la largeur desdites fentes, de manière à ce que ladite tige provoque une expansion par déformation plastique de l'épaisseur dudit dispositif au niveau où se trouve ladite tige. 4 - Dispositif expansif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bord d'attaque comporte une fente (9) prolongeant lesdites fentes (5) desdits bords latéraux, ladite fente étant adaptée à recevoir ladite tige (7) de manière à provoquer l'expansion dudit bord d'attaque (3). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit logement (8) dudit bord d'attaque (3) est constitué par une zone de plus grande largeur de ladite fente (9) dudit bord d'attaque. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des 15 revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdites fentes (5) ont une largeur décroissante entre ledit bord de manipulation (2) et ledit bord d'attaque (3). 7. - Dispositif selon l'une quelconque des 20 revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lesdites extrémités de ladite tige (10) en prise avec lesdites fentes (5) sont pourvues de butées latérales de diamètre supérieur (11) formant moyens de blocage latéraux. 25 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits bords latéraux (4) sont incurvés. 9 - Dispositif selon la revendication 8, 30 caractérisé en ce que lesdits bords latéraux (4) s'étendent sensiblement rectilignement à partir dudit bord de manipulation (2) puis s'incurvent vers ledit bord d'attaque (3).