Brevet FR2923373A1 — publié le 20090515

DISPOSITIF DYNAMIQUE POSTERIEUR A DEFORMATION ELASTIQUE POUR L'INSTRUMENTATION D'AU MOINS UN ETAGE DE VERTEBRES D'UN SEGMENT RACHIDIEN La présente invention est relative à un dispositif dynamique postérieur à déformation élastique pour dispositif d'ostéosynthèse rachidienne venant se fixer sur un segment rachidien à instrumenter d'une colonne vertébrale. On connaît des dispositifs dynamiques postérieurs permettant uniquement le maintien des vertèbres entre elles avec des micros mouvements en tractions compression et principalement des mouvements de flexion de l'élément de liaison. Par contre ces dispositifs dynamiques postérieurs ne permettent pas de réaliser des liaisons inter pédiculaires assurant des mouvements de raccourcissement et d'allongement dans des limites définies. 20 On connaît également des dispositifs dynamiques postérieurs comportant un élément de liaison permettant d'assurer ces mouvements de raccourcissement et d'allongement. L'élément de liaison est constitué de deux ressorts travaillant l'un, en compression et l'autre, en traction. 25 Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention a pour objet de stabiliser le segment rachidien instrumenté sans procéder à une fusion et de protéger le segment rachidien se trouvant directement adjacent à celui instrumenté. 30 Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention permet l'instrumentation d'au moins un étage de vertèbres Ve d'un segment rachidien Sr d'une colonne vertébrale. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente 35 invention est constitué de premiers et seconds éléments d'ancrage venant se fixer dans les pédicules de chaque vertèbre Ve du segment rachidien Sr à instrumenter et de tiges de liaison comportant respectivement d'une part des moyens de déformation élastique coopérant avec les premiers éléments d'ancrage et d'autre part des moyens de liaison coopérant avec les seconds 40 éléments d'ancrage. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte une tige de liaison comprenant des moyens de déformation élastique qui sont constitués d'une cage oblongue à l'intérieur de laquelle sont 45 disposés des éléments viscoélastiques et des moyens de liaison formés par une tige cylindrique disposée dans le prolongement de ladite cage oblongue. 10 15 Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte des moyens de déformation élastique constitués d'une cage oblongue ouverte dans sa partie supérieure et inférieure, d'un premier élément viscoélastique permettant d'assurer une mobilité en allongement, d'un second élément viscoélastique permettant d'assurer une mobilité en raccourcissement, lesdits éléments viscoélastiques étant disposés de part et d'autre d'une tête sphérique guidée à l'intérieur de ladite cage oblongue et solidaire d'une vis pédiculaire des éléments d'ancrage et de tiroirs supérieurs et inférieurs permettant de fermer respectivement les ouvertures supérieures et inférieures de la cage oblongue. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte des moyens de liaison constitués d'une tige cylindrique disposée dans le prolongement de la cage oblongue et d'une bague fendue coopérant avec ladite tige et présentant un profil externe en forme d'olive permettant d'adapter la longueur et l'angle d'orientation entre les vis pédiculaires des éléments d'ancrage. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte dans chaque élément viscoélastique un logement en forme de portion de sphère et un trou débouchant disposé suivant un axe vertical. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte un logement en portion de sphère ménagé dans la partie inférieure de l'élément viscoélastique et plus particulièrement au niveau de l'une des extrémités de la face inférieure se trouvant directement en contact avec la tête sphérique de la vis pédiculaire correspondante. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte un trou débouchant aménagé à l'opposé du logement en portion de sphère de manière à traverser suivant une direction verticale de part en part l'épaisseur de chaque élément viscoélastique. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte un profil complémentaire aménagé sur chaque tiroir supérieur et inférieur permettant à ces derniers de pouvoir coulisser le long du profil en queue d'aronde de la cage oblongue et une dent coopérant avec une encoche ménagée en bout de chaque ouverture supérieure et inférieure de ladite cage oblongue. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte un tiroir inférieur pourvu en son milieu d'une fente longitudinale présentant à l'une de ses extrémités une entrée de forme circulaire. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte des premiers éléments d'ancrage constitués d'une vis pédiculaire introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve45 correspondante et dont la tête de serrage coopère avec une prolongation pourvue d'une tête sphérique. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comporte des seconds éléments d'ancrage comportant une vis pédiculaire introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve correspondante d'une part, et un élément de connexion en forme de U coopérant avec une vis de serrage permettant l'immobilisation en translation et rotation des moyens de liaison de la tige de liaison. Le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention comprend d'autres caractéristiques essentielles pour la réalisation de l'invention qui sont décrites et 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 susceptible de procurer : 20 Figure 1 est une vue en perspective illustrant un segment rachidien d'une colonne vertébrale solidaire d'un dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention. Figure 2 et une vue en perspective de face représentant un segment rachidien 25 d'une colonne vertébrale solidaire d'un dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente invention. Figure 3 est une vue en perspective éclatée montrant l'ensemble des éléments constituant le dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la 30 présente invention. Figures 4 à 8 sont des vues illustrant la tige de liaison et les moyens de déformation élastique coopérant avec les premiers éléments d'ancrage du dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la présente 35 invention. Figures 9 et 10 sont des vues représentant les tiroirs ou couvercles des moyens de déformation élastique du dispositif dynamique postérieur suivant la présente invention. Figure 11 est une vue en perspective montrant un autre exemple de vis de serrage coopérant avec les seconds éléments d'ancrage pour l'immobilisation en translation et rotation des moyens de liaison de la tige de liaison du dispositif dynamique postérieur suivant la présente invention. Figure 12 est une vue en perspective illustrant un segment rachidien d'une colonne vertébrale solidaire d'un dispositif dynamique postérieur à déformation élastique à double étage suivant la présente invention. 40 45 Figures 13 et 14 sont des vues en perspective représentant le montage d'un dispositif dynamique postérieur déformation élastique à double étage suivant la présente invention. On a montré en figures 1 et 2 un segment rachidien instrumenté Sr d'une colonne vertébrale dont certaines vertèbres Ve sont reliées entre elles par un dispositif dynamique postérieur 1 à déformation élastique. Le dispositif dynamique postérieur 1 est constitué d'un premier et second élément d'ancrage 2, 3 venant se fixer dans les pédicules de chaque vertèbre Ve du segment rachidien Sr à instrumenter et des tiges de liaison 4 comportant respectivement d'une part des moyens de déformation élastique 5 coopérant avec les premiers éléments d'ancrage 2 et d'autre part des moyens de liaison 6 coopérant avec les seconds éléments d'ancrage 3. On a représenté en figures 3 à 8 chaque tige de liaison 4 du dispositif dynamique postérieur 1 comportant respectivement d'une part des moyens de déformation élastique 5 coopérant avec les premiers éléments d'ancrage 2 et d'autre part des moyens de liaison 6 coopérant avec les seconds éléments d'ancrage 3. Les premiers éléments d'ancrage 2 sont constitués d'une vis pédiculaire 7 introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve correspondante et dont la tête de serrage 8 coopère avec une prolongation 9 pourvue d'une tête sphérique 10. Les seconds éléments d'ancrage 3 comportent une vis pédiculaire 11 introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve correspondante d'une part, et un élément de connexion 12 en forme de U coopérant avec une vis de serrage 13, 130 permettant l'immobilisation en translation et en rotation des moyens de liaison 6 de la tige de liaison 4. La tige de liaison 4 comprend des moyens de déformation élastique 5 qui sont constitués d'une cage oblongue 14 à l'intérieur de laquelle sont disposés des éléments viscoélastiques 15, 16 et des moyens de liaison 6 formés par une tige cylindrique 17 solidaire à l'une des extrémités et dans le prolongement de ladite cage oblongue 14. Les moyens de déformation élastique 5 sont constitués d'une cage oblongue 14 ouverte dans sa partie supérieure et inférieure et à l'intérieur de laquelle sont disposés des éléments viscoélastiques 15, 16 présentant des caractéristiques d'élasticité permettant d'assurer une mobilité en allongement et en raccourcissement avec une certaine rigidité. La cage oblongue 14 comporte dans sa partie supérieure et inférieure des moyens de guidage 18 et de verrouillage 19 permettant la mise en place et la fixation de tiroirs ou couvercles 20, 21 permettant d'obstruer totalement ou partiellement les ouvertures supérieures et inférieures de ladite cage 14. Les moyens de guidage sont constitués, par exemple, d'un système en queue d'aronde 18 dont chaque tiroir supérieur 20 et inférieur 21 présente un profil complémentaire 20a, 21a permettant à ces derniers de pouvoir coulisser le long du profil de la cage oblongue 14 (figures 9 et 10). Les moyens de verrouillage sont constitués par exemple d'une encoche 19 ménagée en bout de chaque ouverture supérieure et inférieure de la cage oblongue 14 et à l'intérieur de laquelle pénètre une dent 20b, 21b appartenant à chaque tiroir supérieur 20, et inférieur 21 pour l'immobilisation de ces derniers. Le tiroir inférieur 21 permettant d'obstruer partiellement l'ouverture inférieure de la cage oblongue 14 comporte en son milieu une sorte de boutonnière constituée d'une fente longitudinale 21c pourvue à l'une de ses extrémités d'une entrée 21d de forme circulaire (figures 9 et 10). L'entrée 21d de la fente 21c permet le passage de la tête sphérique 10 de la vis pédiculaire 7 des premiers éléments d'ancrage 2 afin que cette dernière puisse être disposée à l'intérieur de la cage oblongue 14 lors du montage du dispositif dynamique postérieur 1 au niveau du segment rachidien Sr à instrumenter (figures 9 et 10). La fente 21c présente une largeur Ig, qui est de dimension inférieure à celle prévue pour le diamètre d de la sphère 10 afin d'empêcher cette dernière de sortir 25 de la cage oblongue 14 après sa mise en place (figures 5 et 6). Le dispositif dynamique postérieur 1 comporte des moyens de déformation élastique 5 constitués d'éléments viscoélastiques 15, 16 qui sont disposés lors de l'assemblage dudit dispositif dynamique 1 à l'intérieur de la cage oblongue 14 et 30 de part et d'autre de la tête sphérique 10 de la vis pédiculaire 7. Pour faciliter la compréhension de l'invention, l'élément viscoélastique 15 permet d'assurer une mobilité en allongement, tandis que l'élément viscoélastique 16 permet d'assurer une mobilité en raccourcissement. Chaque élément viscoélastique 15, 16 est de forme géométrique semblable présentant chacun un logement 15a, 16a en forme de portion de sphère et un trou débouchant 15b, 16b disposé suivant un axe vertical. 40 Chaque élément viscoélastique 15, 16 présente une forme générale extérieure qui est sensiblement égale à la moitié de celle intérieure de la cage oblongue 14. Ainsi chaque logement en portion de sphère 15a,16a est ménagé dans la partie inférieure dudit élément et plus particulièrement au niveau de l'une des extrémités de la face inférieure se trouvant directement en contact avec la tête sphérique de 45 la vis pédiculaire 7. A l'opposé du logement en portion de sphère 15a 16a, est aménagé le trou débouchant 15b, 16b de manière à traverser, suivant une direction verticale, de 35 part en part l'épaisseur de chaque élément viscoélastique 15, 16. La forme géométrique interne du trou débouchant 15b, 16b ainsi que son volume déterminent la rigidité de chaque élément viscoélastique 15, 16 et donc les possibilités de mouvements en allongement et en raccourcissement de ce dernier. La tige de liaison 4 comprend des moyens de liaison 6 formés par la tige cylindrique 17 coopérant avec les seconds éléments d'ancrage 3 du dispositif dynamique postérieur 1. La tige cylindrique 17 coopère avec une bague fendue 22 pouvant librement se déplacer autour de la dite tige afin d'adapter la longueur de cette dernière à celle prévue entre les vis pédiculaires 7 et 11 de chaque premier et second élément d'ancrage 2, 3 du dispositif dynamique postérieur 1. La bague fendue 22 présente un profil externe en forme d'olive permettant d'assurer et d'adapter l'angle d'orientation entre les vis pédiculaires 7 et 11 et plus particulièrement vis à vis de la vis pédiculaire 7 � dite vis inférieure �. La mise en place et le montage du dispositif dynamique postérieur 1 suivant la présente invention se comprennent aisément de la description qui précède. Ainsi le chirurgien procède en premier lieu à l'implantation des vis pédiculaires 7 et 11 de chaque premier et second élément d'ancrage 2, 3 dans les pédicules des vertèbres Ve du segment rachidien Sr à instrumenter. Le chirurgien fixe sur la tête de serrage 8 de chaque vis pédiculaire 7 � dite vis inférieure � une prolongation 9 pourvue d'une tête sphérique 10. Le chirurgien positionne la tige de liaison 4 de manière à ce que la cage oblongue 30 14 équipée de son tiroir inférieur 21 coopère avec la tête sphérique 10 de la vis pédiculaire 7 au travers du trou circulaire de passage 21d. Le chirurgien enfile la bague fendue 22 sur la tige cylindrique 17 de la tige de liaison 4 et la positionne à l'intérieur de l'élément de connexion 12 en forme de U 35 de la vis pédiculaire 11. Le chirurgien verrouille de manière à immobiliser en translation et en rotation la bague fendue 22 et la tige cylindrique 17 à l'intérieur de l'élément de connexion 12 par l'intermédiaire de la vis de serrage 13, ou de la vis de serrage 130 en 40 fonction du nombre d'étage intervertébral du segment rachidien Sr à instrumenter. Le chirurgien reconduit ces opérations sur les autres pédicules de chaque vertèbre Ve du segment rachidien Sr à instrumenter. 45 Le chirurgien détermine, à l'aide d'une pince de compression venant prendre appui entre les deux vis pédiculaires 7 et 11, le raccourcissement désiré et introduit l'élément viscoélastique 16 correspondant à l'intérieur de la cage25 oblongue 14, afin que ce dernier vienne se positionner au-dessus de la tête sphérique 10 de la vis pédiculaire 7. Egalement, le chirurgien détermine, à l'aide d'une pince d'écartement venant prendre appui entre les deux vis pédiculaires 7 et 11, l'allongement désiré et introduit l'élément viscoélastique 15 correspondant à l'intérieur de la cage oblongue 14, afin que ce dernier vienne se positionner au-dessous de la tête sphérique 10 de la vis pédiculaire 7. Le chirurgien vient fermer la cage oblongue 14 par l'intermédiaire du tiroir supérieur 20 afin de protéger les éléments viscoélastiques 15, 16 positionnés à l'intérieur de ladite cage. Le chirurgien reconduit ces opérations sur les autres pédicules de chaque 15 vertèbre Ve du segment rachidien Sr à instrumenter. En figures 11 à 14 on a montré un dispositif dynamique postérieur 1 agencé sur au moins deux étages de vertèbres Ve d'un segment rachidien Sr à instrumenter. 20 Le dispositif dynamique postérieur 1 est semblable à celui décrit précédemment et se distingue principalement en ce que la vis pédiculaire 11 dite � vis pédiculaire supérieure � coopère avec une vis de serrage 130 pour l'immobilisation en translation et en rotation de la tige cylindrique 17 de la tige de liaison 4. 25 La vis de serrage 130 comporte une partie filetée 131 coopérant avec le filetage interne ménagé dans la partie supérieure de l'élément de connexion 12 en forme de U de la vis pédiculaire 11. 30 La vis de serrage 130 comprend au-dessus de la partie filetée 131 un profil de serrage 132 se prolongeant par une tête sphérique 133. Ainsi, la vis de serrage 130 solidaire de la vis pédiculaire 11 permet de recevoir la cage oblongue 14 pourvue de ses éléments viscoélastiques 15, 16 d'une autre 35 tige de liaison 4 permettant d'instrumenter un autre étage de vertèbres Ve comme cela a été précédemment décrit. On note que la conception du dispositif dynamique postérieur 1 suivant la présente invention permet au chirurgien de remplacer par abord chirurgical mini 40 invasif, les éléments viscoélastiques 15, 16 après une utilisation importante pour prolonger la fonction normale de cette arthroplastie. 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 45 sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique pour l'instrumentation d'au moins un étage de vertèbres Ve d'un segment rachidien Sr d'une colonne vertébrale, caractérisé en ce qu'il est constitué de premiers et seconds éléments d'ancrage (2, 3) venant se fixer dans les pédicules de chaque vertèbre Ve du segment rachidien Sr à instrumenter et de tiges de liaison (4) comportant respectivement d'une part des moyens de déformation élastique (5) coopérant avec les premiers éléments d'ancrage (2) et d'autre part des moyens de liaison (6) coopérant avec les seconds éléments d'ancrage (3). 2. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de liaison (4) comprend des moyens de déformation élastique (5) qui sont constitués d'une cage oblongue (14) à l'intérieur de laquelle sont disposés des éléments viscoélastiques (15, 16) et des moyens de liaison (6) formés par une tige cylindrique (17) disposée dans le prolongement de ladite cage oblongue (14). 3. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de déformation élastique (5) sont constitués d'une cage oblongue (14) ouverte dans sa partie supérieure et inférieure, d'un premier élément viscoélastique (15) permettant d'assurer une mobilité en allongement, d'un second élément viscoélastique (16) permettant d'assurer une mobilité en raccourcissement, lesdits éléments viscoélastiques (15, 16) étant disposés de part et d'autre d'une tête sphérique (10, 133) guidée à l'intérieur de ladite cage oblongue (14) et solidaire d'une vis pédiculaire (7, 11) des éléments d'ancrage (2, 3) et de tiroirs supérieurs (20) et inférieurs (21) permettant de fermer respectivement les ouvertures supérieures et inférieures de la cage oblongue (14). 4. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison (6) sont constitués d'une tige cylindrique (17) disposée dans le prolongement de la cage oblongue (14) et d'une bague fendue (22) coopérant avec ladite tige et présentant un profil externe en forme d'olive permettant d'adapter la longueur et l'angle d'orientation entre les vis pédiculaires (7, 11) des éléments d'ancrage (2, 3). 5. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque élément viscoélastique (15, 16) comporte un logement (15a, 16a) en forme de portion de sphère et un trou débouchant (15b, 16b) disposé suivant un axe vertical.45 6. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque logement en portion de sphère (15a, 16a) est ménagé dans la partie inférieure de l'élément viscoélastique (15, 16) et plus particulièrement au niveau de l'une des extrémités de la face inférieure se trouvant directement en contact avec la tête sphérique (10, 133) de la vis pédiculaire (7, 11) correspondante. 7. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le trou débouchant (15b, 16b) est aménagé à l'opposé du logement en portion de sphère (15a 16a) de manière à traverser suivant une direction verticale de part en part l'épaisseur de chaque élément viscoélastique (15, 16). 8. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque tiroir supérieur (20) et inférieur (21) comporte un profil complémentaire (20a, 21a) permettant à ces derniers de pouvoir coulisser le long du profil en queue d'aronde (18) de la cage oblongue (14) et une dent (20b, 21b) coopérant avec une encoche (19) ménagée en bout de chaque ouverture supérieure et inférieure de ladite cage oblongue (14). 9. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le tiroir inférieur (21) comporte en son milieu une fente longitudinale (21c) pourvue à l'une de ses extrémités d'une entrée (21d) de forme circulaire. 10. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers éléments d'ancrage (2) sont constitués d'une vis pédiculaire (7) introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve correspondante et dont la tête de serrage (8) coopère avec une prolongation (9) pourvue d'une tête sphérique (10). 11. Dispositif dynamique postérieur à déformation élastique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les seconds éléments d'ancrage (3) comportent une vis pédiculaire (11) introduite dans le corps osseux des pédicules de chaque vertèbre Ve correspondante d'une part, et un élément de connexion (12) en forme de U coopérant avec une vis de serrage (13, 130) permettant l'immobilisation en translation et rotation des moyens de liaison (6) de la tige de liaison (4).45