Brevet FR2951930A1 — publié le 20110506

La présente invention a pour objet une prothèse de disque pour vertèbres cervicales, destinée à être implantée en remplacement d'un disque intervertébral. Un disque intervertébral consiste en un anneau de cartilage fibreux intercalé entre deux vertèbres, qui contribue à l'amortissement des chocs et autorise les mouvements du rachis. Il peut arriver qu'un disque vertébral subisse des dégradations qui peuvent entraîner des douleurs. Pour pallier cet inconvénient on procède généralement au remplacement du disque par un disque prothétique. Les implants prothétiques doivent présenter des caractéristiques différentes selon la région du rachis considérée. Dans certaines régions, lombaire ou dorsale, il est possible de supprimer un disque dégradé et de réaliser la solidarisation des deux vertèbres au travers d'une arthrodèse, ce qui présente l'inconvénient d'une perte de mobilité. Par contre dans la région cervicale, il est préférable de conserver une certaine mobilité, on utilise ainsi des prothèses de disque articulées. Ces prothèses comprennent généralement d'une part deux plateaux, destinés à être fixés sur les deux vertèbres successives dont il faut remplacer le disque, chacun comprenant une face extérieure destinée à être assujettie au corps vertébral de l'une desdites vertèbres, et une face intérieure s'étendant en regard la face intérieure de l'autre plateau, et d'autre part un moyen d'articulation intercalé entre lesdites faces intérieures, comprenant une calotte sphérique prévue apte à coopérer en pivotement de manière congruente avec une cupule sphérique. Selon les différents modes de réalisation, le moyen d'articulation peut consister en une ou plusieurs pièces rapportées, indépendantes des plateaux auxquels elles sont adaptables, et ainsi se présenter sous la forme d'inserts comme c'est par exemple le cas des prothèses décrites dans les document FR 2 805 733 et FR 2 824 261. Ces prothèses présentent certains inconvénients, notamment du fait que les moyens d'articulations peuvent se déplacer angulairement par rapport à l'axe principal, notamment quand ces moyens d'articulation sont également conçus aptes à une correction d'assiette, en présentant des profils asymétriques. De plus, une telle prothèse, dans le cas particulier de la région cervicale, doit permettre des mouvements d'articulation avec un débattement limité, tous en étant d'une épaisseur totale réduite. Or, aucune des prothèses actuellement connues ne permet pas d'atteindre tous ces objectifs. La présente invention a pour but de proposer une prothèse de disque pour vertèbres cervicales permettant de remédier à cette carence. La prothèse de disque pour vertèbres cervicales, destinée à être implantée en remplacement d'un disque intervertébral selon l'invention, comprend d'une part deux plateaux destinés à être fixés sur les deux vertèbres successives dont il faut remplacer le disque, chacun comportant une face extérieure destinée à être assujettie au corps vertébral de l'une desdites vertèbres, et une face intérieure s'étendant en regard la face intérieure de l'autre plateau, et d'autre part un moyen d'articulation intercalé entre lesdites faces intérieures, comprenant une calotte sphérique prévue apte à coopérer en pivotement de manière congruente avec une cupule sphérique, la prothèse de disque se caractérise essentiellement en ce que la face intérieure de l'un des plateaux comporte ladite calotte sphérique laquelle est bordée périphériquement d'un rebord plan incliné selon un certain angle, par rapport au plan général dudit plateau, depuis ladite calotte vers le bord périphérique de ladite face intérieure, tandis que la face intérieure de l'autre plateau comporte ladite cupule laquelle est bordée périphériquement d'un rebord plan incliné selon un certain angle, par rapport au plan général dudit plateau, depuis ladite cupule vers le bord périphérique de ladite face intérieure, en ce que la hauteur de ladite calotte sphérique est inférieure à la profondeur de ladite cupule, et en ce que lesdits angles sont tels que lorsque les deux plateaux sont assemblés l'un à l'autre, c'est-à-dire lorsque ladite calotte sphérique est engagée dans ladite cupule, lesdits rebords plans constituent des butées qui limitant le débattement d'articulation. Selon une caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, à l'équilibre, c'est-à-dire lorsque les deux plateaux sont parallèles l'un par rapport à l'autre, les deux rebords plans font entre eux un angle compris entre 6 et 10°, de préférence 8°. Selon une caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, l'angle d'inclinaison du rebord plan d'un plateau est différent de celui de l'autre plateau. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, l'angle d'inclinaison du rebord plan d'un plateau est égal à celui de l'autre plateau. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, la face extérieure de chacun des plateaux présente des moyens d'ancrage dans la matière osseuse. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, la face extérieure de chacun des plateaux comporte, au moins en périphérie sur les bords latéraux, des dents. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, la face extérieure de chacun des plateaux comporte, dans sa région médiane, des pics. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, la face extérieure de chacun des plateaux comporte dans le sens transversal des nervures de profil en dents de scie. Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, les plateaux, au moins leur partie interne qui comporte pour l'un la calotte sphérique et pour l'autre la cupule sphérique, sont réalisés en "PEEK". Selon une autre caractéristique additionnelle de la prothèse de disque selon l'invention, les moyens d'ancrage sont réalisés en métal. Les avantages et les caractéristiques de la prothèse de disque selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente plusieurs modes de réalisation non limitatifs. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective 10 antérieure d'une prothèse de disque pour vertèbres cervicales selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique en perspective postérieure de la même prothèse de disque pour vertèbres cervicales. 15 - la figure 3 représente une vue schématique en élévation de la même prothèse de disque pour vertèbres cervicales. - la figure 4 représente une vue schématique en coupe selon l'axe XX' de la figure 3. - la figure 5 représente une vue schématique en 20 perspective et en éclaté d'une variante de la prothèse de disque pour vertèbres cervicales. En référence aux figures 1, 2, 3 et 4, on peut voir qu'un prothèse de disque 1 pour vertèbres cervicales selon l'invention comprend deux plateaux 2 et 3, de forme générale conforme à 25 celle d'un disque naturel, c'est-à-dire convexe du côté antérieur, et légèrement concave du côté postérieur. Le plateau 2 comporte une face extérieure 20 destinée à être assujettie au corps vertébral de l'une des deux vertèbres à équiper, en l'occurrence la vertèbre supérieure, et une face 30 intérieure 21 comprenant dans sa région médiane une calotte sphérique 22, visible sur la figure 4. La calotte sphérique 22 est bordée périphériquement d'un rebord plan 23 incliné selon un certain angle par rapport au plan général du plateau 2, depuis la calotte sphérique 22 vers 35 le bord périphérique 24, pour former un segment tronconique duquel fait saillie la calotte sphérique 22. Le plateau 3 comporte une face extérieure 30 destinée à être assujettie au corps vertébral de l'une des deux vertèbres à équiper, en l'occurrence la vertèbre inférieure, et une face intérieure 31 comprenant dans sa région médiane une cupule sphérique 32, visible sur la figure 4, de rayon égal à celui de la calotte sphérique 22, et de profondeur inférieure à la hauteur de la calotte sphérique 22. La cupule sphérique 32 est bordée périphériquement d'un rebord plan 33 incliné selon un certain angle par rapport au plan général du plateau 3, depuis la cupule sphérique 32 vers le bord périphérique 34, pour former un segment tronconique au somment duquel est pratiquée la cupule sphérique 32. Lorsque les deux plateaux 2 et 3 sont assemblés, c'est-à-dire lorsque la calotte sphérique 22 est engagée dans la cupule sphérique 32, la différence de hauteur de la calotte sphérique 22 avec la profondeur de la cupule sphérique 32 autorise le pivotement dans toutes les directions du plateau 2 par rapport au plateau 3, tandis que du fait de la conicité des rebords plans 23 et 33 ceux-ci constituent des butées qui assurent les limites de ce pivotement. On notera que le rayon de courbure de la calotte sphérique 22 et de la cupule 32 est relativement important, il est ainsi sensiblement équivalent à la largeur, dans le sens antéropostérieur, des plateaux 2 et 3. Lorsque les deux plateaux 2 et 3 sont en position d'équilibre, c'est-à-dire lorsqu'ils sont parallèles l'un par rapport à l'autre, les deux rebords plans 23 et 33 forment entre eux un angle a qui, sur les figures 3 et 4 est de 8°. On notera qu'en ce qui concerne la prothèse de disque 1 représenté sur les figures, l'angle a est obtenu par l'addition des angles de pente des rebords plans 23 et 33 qui sont égaux, par conséquent de 4°, sachant qu'il est parfaitement possible d'envisager des plateaux 22 et 3 où ces angles ne seraient pas égaux tout en maintenant un écart total de 8°. On notera également qu'il peut-être prévu que la prothèse 1 puisse comporter des régions où l'angle a est différent, il est ainsi possible de prévoir un angle inférieur dans la région postérieure. Les faces extérieures 20 et 30 comportent des moyens d'ancrage qui consistent en des nervures, respectivement 25 et 35, de profil en dents de scie dirigées du côté antérieur, en sorte que la prothèse 1 puisse être introduite dans le sens antéro-postérieur, sans pouvoir échapper dans le sens inverse. Les moyens d'ancrage 25 et 35 permettent également d'immobiliser les plateaux 2 et 3 sur leur corps vertébral respectif, afin d'autoriser un pivotement axial de l'un par rapport à l'autre. On notera la présence du côté antérieur des plateaux 2 et 3, d'empreintes de préhension, respectivement 26 et 36, qui permettent de maintenir assemblés et indexés les deux plateaux 2 et 3, lors de la mise en place de la prothèse 1. L'association de la calotte sphérique 22 et de la cupule sphérique qui présentent un relativement grand rayon de courbure, et des rebords 23 et 33 qui autorisent un dégagement limité, permet une mobilité contrôlée des vertèbres équipées, l'une par rapport à l'autre, mobilité proche de la mobilité naturelle. Dans le mode réalisation représenté sur ces figures 1, 2, 3 et 4, chacun des plateaux 2 et 3 est obtenu par assemblage de deux parties, à savoir d'une part une partie interne, respectivement 27 et 37, réalisé en "PEEK", et comprenant essentiellement le corps du plateau, 2 et 3, et la calotte sphérique 22 pour l'un et la cupule sphérique 32 pour l'autre, et d'autre part une partie externe, respectivement 28 et 38, réalisé en métal, de préférence en titane, et comprenant la face extérieure, 20 et 30, et ses moyens d'ancrage 25 et 35. L'assemblage est réalisé de manière mécanique, par exemple par emboîtement ou coulissement, au travers d'empreintes concordantes, en queue d'aronde par exemple. En référence maintenant à la figure 5, on peut voir une variante de la prothèse de disque, où l'essentiel des plateaux 2 et 3 est réalisé en "PEEK", tandis que l'ancrage dans les corps vertébraux est assuré, outre par des dents périphériques, respectivement 29 et 39, au moyen de pics métalliques, respectivement 25' et 35', qui font saillie des faces extérieures, respectivement 20 et 30.5 REVENDICATIONS1) Prothèse de disque (1) pour vertèbres cervicales, destinée à être implantée en remplacement d'un disque intervertébral, comprenant d'une part deux plateaux (2, 3) destinés à être fixés sur les deux vertèbres successives dont il faut remplacer le disque, chacun comportant une face extérieure (20, 30) destinée à être assujettie au corps vertébral de l'une desdites vertèbres, et une face intérieure (21, 31) s'étendant en regard la face intérieure de l'autre plateau, et d'autre part un moyen d'articulation intercalé entre lesdites faces intérieures (21, 31), comprenant une calotte sphérique (22) prévue apte à coopérer en pivotement de manière congruente avec une cupule sphérique (32), caractérisée en ce que la face intérieure (21) de l'un des plateaux (2, 3) comporte ladite calotte sphérique (22) laquelle est bordée périphériquement d'un rebord plan (23) incliné selon un certain angle par rapport au plan général dudit plateau (2), depuis ladite calotte (22) vers le bord périphérique (24) de ladite face intérieure, tandis que la face intérieure (31) de l'autre plateau (3) comporte ladite cupule (32) laquelle est bordée périphériquement d'un rebord plan (33) incliné selon un certain angle par rapport au plan général dudit plateau (3) , depuis ladite cupule (32) vers le bord périphérique (34) de ladite face intérieure (31), en ce que la hauteur de ladite calotte sphérique (22) est inférieure à la profondeur de ladite cupule (32) , et en ce que lesdits angles sont tels que lorsque les deux plateaux (2, 3) sont assemblés l'un à l'autre, c'est-à-dire lorsque ladite calotte sphérique (22) est engagée dans ladite cupule (32), lesdits rebords plans (23, 33) constituent des butées qui limitant le débattement d'articulation. 2) Prothèse de disque (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que, à l'équilibre, c'est-à-dire lorsque les deux plateaux (2, 3) sont parallèles l'un par rapport à l'autre,les deux rebords plans (23, 33) font entre eux un angle (a) compris entre 6 et 10°, de préférence 8°. 3) Prothèse de disque (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison du rebord plan (23, 33) d'un plateau (2, 3) est différent de celui de l'autre plateau (2, 3). 4) Prothèse de disque selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison du rebord plan (23, 33) d'un plateau (2, 3) est égal à celui de l'autre plateau (2, 3). 5) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face extérieure (20, 30) de chacun des plateaux (2, 3) présente des moyens (25, 35; 25', 35') d'ancrage dans la matière osseuse. 6) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face extérieure (20, 30) de chacun des plateaux (2, 3) comporte, au moins en périphérie sur les bords latéraux, des dents (28, 38). 7) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face extérieure (20, 330) de chacun des plateaux (2, 3) comporte, dans sa région médiane, des pics (25', 35'). 8) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la face extérieure (20, 30) de chacun des plateaux (2, 3) comporte dans le sens transversal des nervures (25, 35) de profil en dents de scie. 9) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plateaux (2, 3), au moins leur partie interne (26, 36) qui comporte pour l'un la calotte sphérique (22) et pour l'autre la cupule sphérique (32), sont réalisés en "PEEK". 10) Prothèse de disque (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'ancrage (25, 35; 25', 35') sont réalisés en métal.35