La présente invention a pour objet un appareil permettant d'assurer le maintien des vertèbres dans une position désirée. Un tel appareil est utilisé pour le traitement d'un rachis présentant une déviation anormale, d'origine dégénérative ou traumatique.
On peut par exemple traiter des arthroses ou des fractures vertébrales, corriger des déviations de colonne vertébrale telles que la scoliose, la lordose et la cyphose.
On connaît notamment du document
Un tel appareil est destiné à assurer le maintien du rachis selon une courbure appropriée. Il s'avère toutefois que le maintien mécanique assuré par cet appareil n'est pas suffisant. En particulier, l'appui du coulisseau directement sur une vertèbre exclut toute possibilité de serrage efficace, par suite de la faible résistance mécanique à la compression de la vertèbre, de sorte qu'il existe un risque majeur de glissement et de rotation du coulisseau sur la tige de solidarisation. Egalement, cet appareil n'est pas adapté à la réduction tridimensionnelle de la partie supérieure du rachis, partie dans laquelle l'implantation de vis est exclue. En outre, l'effort de serrage de l'écrou augmente sensiblement la contrainte de traction exercée sur la vis, en s'ajoutant aux efforts de tenue de la tige de solidarisation, ce qui réduit d'autant la résistance mécanique de l'ancrage et favorise la nécrose de l'os autour de la vis. Et lorsque le coulisseau est en position sur la vis, il n'est plus possible d'engager latéralement la tige de solidarisation dans le coulisseau.
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Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure d'appareil de traitement de rachis à tige de solidarisation lisse et coulisseaux de liaison pour éléments d'ancrage, qui assure une solidarisation nettement plus efficace des vertèbres et une plus grande facilité de pose et de réglage de position des éléments les uns par rapport aux autres en tridimensionnel. On cherche en particulier à autoriser l'amenée et le retrait de la tige de solidarisation par déplacement latéral sur un coulisseau déjà en position sur une vis ou autre élément d'ancrage.
Pour cela, l'appareil de traitement du rachis selon la présente invention comprend :
selon l'invention les moyens de serrage comprennent :
Selon une réalisation pratique, le cavalier est percé d'un trou traversé par la vis de serrage, de sorte que la tête de la vis de serrage est en appui sur la face externe du cavalier pour le repousser vers le fond de la rainure transversale.
De préférence, le trou de serrage est orienté obliquement par rapport à l'axe du premier trou, dans le sens du rapprochement vers l'axe du premier trou lors du vissage de la vis de serrage.
Pour améliorer à la fois le maintien rigide de la tige de solidarisation et la facilité d'introduction latérale de la tige de solidarisation dans le coulisseau, la face de poussée comprend une partie inférieure plane et orientée généralement vers le fond de la rainure transversale pour être en appui contre la tige de solidarisation, et une partie supérieure ouverte vers le haut pour faciliter l'engagement latéral de la tige de solidarisation.
Selon un mode de réalisation avantageux, facilitant les opérations d'assemblage des éléments de l'appareil après fixation des éléments d'ancrage sur le rachis, on prévoit des moyens permettant d'orienter le coulisseau sur l'élément d'ancrage correspondant. Pour cela, la collerette d'arrêt comporte une surface d'appui sphérique mâle venant s'engager dans une surface sphérique femelle correspondante à l'entrée du premier trou du coulisseau de liaison, le premier trou du coulisseau de liaison ayant par ailleurs un diamètre supérieur au diamètre de partie cylindrique filetée d'élément d'ancrage pour autoriser une oscillation angulaire du coulisseau de liaison à l'écart de l'axe sur l'élément d'ancrage avant serrage de l'écrou de serrage.
L'appareil peut comprendre, comme élément d'ancrage, une ou plusieurs vis osseuses à double filetage de part et d'autre d'une collerette d'arrêt intermédiaire, un ou plusieurs crochets dont la paroi arrière sert de collerette d'arrêt, et éventuellement des plaques d'appui conformées pour s'adapter à la morphologie particulière de certaines zones du rachis.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles:
L'appareil représenté sur les figures comprend des éléments d'ancrage tels que des vis osseuses 1 (figures 1 et 2) ou des crochets 2 (figure 3), des tiges de solidarisation 3, et des coulisseaux de liaison 4 entre chaque élément d'ancrage et la tige de solidarisation 3.
Les tiges de solidarisation 3 de l'appareil selon l'invention sont des tiges lisses, de section circulaire. On choisit le matériau et la section de manière à obtenir une élasticité optimale, adaptée aux efforts à supporter lors de l'utilisation, et de façon que la tige puisse être galbée selon la forme souhaitée pour la partie de colonne vertébrale à traiter.
Chaque élément d'ancrage, vis osseuse 1, crochet 2 ou plaque d'appui, est d'une seule pièce avec une partie cylindrique filetée 5 pourvue d'un filetage extérieur 6, et comporte une collerette d'arrêt 7 limitant le serrage d'un écrou de serrage 8 sur ce filetage extérieur 6.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'élément d'ancrage est une vis osseuse 1 à double filetage, la partie cylindrique filetée 5 à filetage extérieur 6 constituant le premier filetage, une seconde partie coaxiale filetée 9, à l'opposé de la collerette d'arrêt 7, constituant un second filetage adapté pour se visser dans l'os. La collerette d'arrêt 7 constitue une partie intermédiaire de plus grande section séparant les deux parties filetées 5 et 9. La collerette d'arrêt 7 comprend avantageusement une surface périphérique 10 à facettes en six pans, une surface de butée 11 se raccordant à la seconde partie coaxiale filetée 9 et destinée à venir porter contre l'os de vertèbre, et une surface d'appui 12 opposée se raccordant à la partie cylindrique filetée 5 et se développant à partir de sa base 5a.
La surface d'appui 12 de la collerette d'arrêt 7 est, dans le mode de réalisation représenté, une surface convexe sphérique dont la convexité est tournée vers la partie cylindrique filetée 5, et qui constitue une surface d'appui sphérique mâle susceptible de venir s'engager dans une surface sphérique femelle correspondante 13 du coulisseau de liaison 4.
De façon connue, la partie cylindrique filetée 5 peut être prolongée par un tronçon fileté coaxial excédentaire 5c (représenté sur la figure 3) et auquel elle se raccorde par une gorge annulaire intermédiaire 5b constituant une amorce de rupture pour faciliter le sectionnement du tronçon excédentaire après vissage d'un écrou sur la partie cylindrique filetée 5. La gorge annulaire 5b présente avantageusement une section en dent de scie, le fond de gorge étant adjacent à l'extrémité de partie cylindrique filetée 5.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'élément d'ancrage est un crochet 2 pédiculaire, destiné à accrocher le pédicule d'une vertèbre. Le crochet 2 comporte un corps de crochet 15, recourbé comme le représente la figure, et une surface d'appui 12 sur laquelle se raccorde la partie cylindrique filetée 5. Comme dans le cas de la vis pédiculaire de la figure 2, la surface d'appui 12 est une surface sphérique mâle.
Le coulisseau de liaison 4 comporte un premier trou 16 conformé pour le passage de la partie cylindrique filetée 5 d'un élément d'ancrage 1 ou 2, et comporte une rainure transversale 17 supérieure conformée pour recevoir un tronçon de la tige de solidarisation 3. Des moyens de serrage permettent de serrer ou de desserrer sélectivement la tige de solidarisation 3 dans la rainure transversale 17.
La rainure transversale 17 comprend une portée cylindrique 18 qui constitue l'un de ses bords et qui est conformée pour recevoir le tronçon de tige de solidarisation 3, par exemple en l'enveloppant sur environ 120° comme illustré sur la figure 2. De préférence, la portée cylindrique 18 comporte des reliefs antiglissement 18a qui s'opposent efficacement à tout déplacement de la tige de solidarisation 3 dans le coulisseau de liaison 4 tant en translation qu'en rotation.
Le bord opposé de la rainure transversale 17 est constitué par une portée oblique 19, inclinée de façon que la rainure transversale 17 soit évasée vers le haut.
Le coulisseau de liaison 4 comporte un trou de serrage 20 taraudé, distinct du premier trou 16, et prévu dans le fond de la rainure transversale 17 du coulisseau de liaison 4.
Une vis de serrage 21, comportant une tige filetée 21a et une tête 21b, se visse dans le trou de serrage 20.
Le trou de serrage 20 est déporté latéralement par rapport au premier trou 16, et son axe II est de préférence légèrement oblique par rapport à l'axe I du premier trou 16, les axes I et II formant un angle dont le sommet est dirigé vers le bas c'est-à-dire à l'opposé de la rainure transversale 17.
Ainsi le trou de serrage 20 est orienté obliquement par rapport à l'axe I du premier trou 16 dans le sens du rapprochement vers l'axe I du premier trou 16 lors du vissage de la vis de serrage 21.
La portée oblique 19 qui limite le bord opposé de la rainure transversale 17 est inclinée de façon à former, avec l'axe II du trou de serrage 20, un angle dont le sommet est également dirigé vers le bas.
Un cavalier 22 est engagé en coin dans la rainure transversale 17 entre la portée oblique 19 et la tige de solidarisation 3. Le cavalier 22 est repoussé vers le fond de la rainure transversale 17 par la vis de serrage 21. Pour cela, le cavalier 22 est percé d'un trou traversé par la vis de serrage 21, de sorte que la tête 21b de la vis de serrage 21 est en appui sur la face externe du cavalier 22 pour le repousser vers le fond de la rainure transversale 17.
De préférence, le cavalier 22 tourne librement autour de la vis de serrage 21, et est retenu axialement sur la tige filetée 21a de la vis de serrage 21 par une collerette 21c de la vis de serrage 21 qui est engagée dans une rainure annulaire intérieure 22a ovale du trou du cavalier 22.
Le cavalier 22 comprend une face d'appui 22b qui est en appui glissant sur la portée oblique 19 du coulisseau de liaison 4, et comprend une face de poussée 22c opposée en appui sur la tige de solidarisation 3 pour assurer son blocage dans la rainure transversale 17. La face de poussée 22c comprend avantageusement une partie inférieure plane et orientée généralement vers le fond de la rainure transversale 17 pour être en appui contre une partie supérieure de la tige de solidarisation 3, et une partie supérieure ouverte vers le haut pour faciliter l'engagement latéral de la tige de solidarisation 3.
L'extrémité inférieure du premier trou 16 est évasée pour constituer la surface sphérique femelle 13 dans laquelle vient s'engager la surface d'appui 12 sphérique mâle de la collerette d'arrêt 7. Le premier trou 16 du coulisseau de liaison 4 a par ailleurs un diamètre supérieur au diamètre de partie cylindrique filetée 5 d'élément d'ancrage 1 ou 2, de façon à autoriser une oscillation angulaire du coulisseau de liaison 4 à l'écart de l'axe I sur l'élément d'ancrage 1 ou 2 avant serrage de l'écrou de serrage 8. L'oscillation est illustrée schématiquement par la double flèche 23 sur la figure 2.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, dans la rainure transversale 17 la tige de solidarisation 3 est engagée en position intermédiaire entre la vis de serrage 21 et la partie munie du premier trou 16 pour recevoir la partie cylindrique filetée 5 de l'élément d'ancrage 1 ou 2.
L'appareil de l'invention permet l'utilisation d'une tige ou de plusieurs éléments de tige, de courbure appropriée à la région vertébrale à traiter.
La mise en place des coulisseaux de liaison 4 sur la tige de solidarisation 3 s'effectue aisément, puisqu'ils peuvent être enfilés par chacune des extrémités de cette dernière, ou adaptés par engagement latéral, et ils coulissent librement sur la tige de solidarisation 3 quelle que soit sa courbure.
Le principe de réduction du rachis déformé est tridimensionnel. Il faut transformer une courbe scoliotique orientée dans un plan proche du plan frontal en une courbe d'allure physiologique située dans le plan sagittal et présentant une courbure cyphotique, thoracique et lordotique lombaire normale.
On donne tout d'abord à la tige de solidarisation une forme proche de la courbure physiologique normale, et on la positionne dans le plan sagittal du patient, en fixant ses deux extrémités par des éléments d'ancrage et des coulisseaux correctement serrés. Les reliefs antiglissement des coulisseaux permettent ainsi un blocage très efficace de la tige, à la fois en translation et surtout en rotation. On positionne des éléments d'ancrage dans ou sur les autres vertèbres intermédiaires. Les ancrages les plus proches de la tige sont engagés dans les coulisseaux et verrouillés en bloquant également la tige dans le plan sagittal et en rotation par serrage de la vis de serrage. L'engagement des ancrages les plus éloignés situés dans la concavité de la courbe est permis par la longueur de la partie cylindrique filetée 5 des éléments d'ancrage. Une fois l'extrémité de la partie cylindrique filetée passée dans l'alésage du coulisseau de liaison 4 lui-même fixé sur la tige, le serrage progressif de l'écrou de serrage 8 rapproche le point d'ancrage de la tige de solidarisation, réalisant la réduction progressive de courbure vertébrale. Si l'élasticité du rachis s'épuise, la tige de solidarisation 3 se déforme, et assure une correction dans une position intermédiaire de réduction maximale.
L'appareil selon l'invention permet ainsi d'aller rechercher sur place chaque élément d'ancrage intermédiaire, pour introduire sa partie cylindrique filetée dans l'alésage d'un coulisseau, et de le fixer rigidement sur la tige, en alignement avec les éléments d'ancrage supérieur et inférieur, pour obtenir le redressement voulu des vertèbres ainsi appareillées.
La mise en place de l'appareil faisant l'objet de l'invention sur le rachis du patient peut s'effectuer aussi bien en position antérieure qu'en position postérieure, par rapport au rachis.
La mise en place de l'appareil selon l'invention peut s'effectuer dans un temps opératoire nettement plus court qu'avec les appareils connus antérieurement, étant donné la facilité accrue avec laquelle le chirurgien peut présenter et assembler les éléments de l'appareil les uns aux autres et au rachis.
On comprendra qu'un appareil selon l'invention peut comprendre, selon le traitement de rachis à réaliser, des ancrages à vis, ou des ancrages à crochets, ou des ancrages à plaques, ou une combinaison de deux ou trois de ces types d'ancrage qui sont ainsi indépendants les uns des autres.
On peut notamment prévoir, comme élément d'ancrage, une ou plusieurs vis osseuses à double filetage, la partie cylindrique filetée d'élément d'ancrage constituant le premier filetage, une seconde partie coaxiale filetée, à l'opposé de la collerette d'arrêt, constituant un second filetage adapté pour se visser dans l'os.
En alternative ou en complément, on peut prévoir, comme élément d'ancrage, un ou plusieurs crochets dans lesquels la paroi arrière des crochets, perpendiculaire à l'axe de la partie cylindrique filetée, sert de collerette d'arrêt.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.