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CA 02636865 2008-07-11
WO 2007/080317 PCT/FR2007/000040
Système de plague et vis pédiculaires et ses applications
La présente invention concerne un système de plaque et vis
pédiculaires et ses applications.
Les pathologies du rachis lombaire sont traitées de différentes
manières. Une d'entre-elles consiste à bloquer plusieurs vertèbres afin de
réaliser
une arthrodèse des articulations concernées, généralement en les fusionnant
par
greffe osseuse.
Une technique consiste à placer des vis pédiculaires reliées entre-
elles par une plaque en titane ou en inox.
Le blocage de vertèbres présente plusieurs iriconvénients dont on
peut citer deux exemples : les articulations adjacentes aux niveaux bloqués
sont
beaucoup plus sollicitées et les capacités de mouvement du patient sont
diminuées.
C'est pourquoi les techniques dites de non fusion apparaissent.
Il s'agit dans ce cas de rétablir des distances et les mouvements anatomiques
afin
de retrouver des articulations fonctionnant le plus normalement possible.
Une technique consiste à placer par voie antérieure une prothèse à
la place du disque malade comme décrit par exemple dans US-A-6 368 350.
Cette technique récente de pose par voie antérieure présente l'inconvénient
d'être
réservée à un nombre restreint de chirurgiens formés et habitués à en gérer
les.
risques.
Une autre technique consiste à placer par voie postérieure des vis
pédiculaires reliées par un ligament et un tube de silicone comme décrit par
exemple dans FR-A-2 777 449. Cette technique présente les avantages de la voie
postérieure mais d'une part la technique de pose est complexe car le
chirurgien
doit utiliser plusieurs instruments pour mettre les éléments en tension et
d'autre
part si le chirurgien désire réaliser un blocage sur une articulation et une
non
fusion sur l'articulation adjacente, ce type de système ne le lui permettra
pas.
Il serait donc souhaitable de disposer d'un système remédiant à ces
inconvénients.
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Or après de longues recherches la demanderesse a mis au point un
système de vis pédiculaires, donc pour installation par voie postérieure de la
vertèbre, donnant satisfaction.
L'objet de l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en
proposant un système de vis pédiculaires reliées entre-elles par une plaque
lombaire dont une partie est réalisée en matériau élastique afin de permettre
le
mouvement des vertèbres tout en conservant la même technique opératoire que
celle du blocage vertébral qui est bien maîtrisée par l'ensemble des
chirurgiens du
rachis.
Rappelons ici que les dispositifs de l'invention s'adressent au
domaine des plaques lombaires postérieures et permettent de réunir deux
vertèbres lombaires par voie postérieure, et non par exemple au domaine des
plaques antérieures, par exemple cervicales. En outre, l'objectif de
l'invention est
de ne pas obtenir la fusion entre deux vertèbres lombaires tout en autorisant
les
mouvements anatomiques naturels, alors que les plaques antérieures ont pour
objectif de réaliser la fusion entre deux vertèbres cervicales.
Il en résulte que les plaques antérieures ont généralement une
largeur de 14 à 30 mm, une épaisseur de 1 à 4 mm et une longueur de 20 à 80
mm, alors que les plaques comme celles de la présente invention ont
généralement une largeur de 8 à 14 mm une épaisseur de 6 à 14 mm et une
longueur de 30 à 200 mm. De plus, le but des plaques cervicales antérieures
étant la fusion, les vertèbres ne doivent pas bouger et une éventuelle zone
élastique ne sert qu'à maintenir de la tension sur la greffe afin qu'elle
prenne
mieux. Les dimensions et les caractéristiques mécaniques de la partie
élastique
seront donc complètement différentes de celles des dispositifs de l'invention.
On
va choisir pour les plaques cervicales antérieures des matériaux raides et de
petites dimensions n'autorisant que de très petites amplitudes, de l'ordre de
quelques dixièmes de mm.
Les dispositifs de l'invention qui permettent de réunir deux vertèbres
lombaires par voie postérieure, se distinguent aussi fondamentalement par
exemple d'une prothèse de ligament vertébral. Leur fonction est différente
puisque une prothèse de ligament ne travaille qu'en extension et en rotation
tandis qu'une plaque lombaire postérieure travaille en flexion, extension,
compression et rotation. Il en découle pour l'homme de l'art de nombreuses
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différences structurelles. Notamment, l'épaisseur d'une prothèse de ligament
sera
bien sûr assez faible car elle n'est pas destinée à travailler en flexion et
en
extension comme les plaques lombaires postérieures. De plus l'implantation
d'une
prothèse de ligament dans la partie antérieure n'autorise pas l'utilisation de
plaques épaisses. La largeur des deux dispositifs aussi est très différente.
Par
voie antérieure on installe un seul ligament sur la partie antérieure du
corps,
alors que l'on doit placer deux plaques lombaires postérieures, qui doivent
être
installées par voie postérieure et seront donc plus étroites.
Les taux de déformation de la plaque seront aussi très différents car
un ligament antérieur se déforme peu (et uniquement en tension et torsion)
alors
qu'une plaque lombaire postérieure fléchit énormément lors des mouvements
naturels. Il en découle que le volume et la composition des matériaux souples
doivent être très différents.
C'est pourquoi la présente demande a pour objet une plaque
lombaire implantable pour immobilisation partielle de vertèbres adjacentes
lombaires par voie postérieure comprenant deux trous espacés pour permettre
l'installation de vis dans des vertèbres adjacentes, ladite plaque comportant
entre
les deux trous une zone extensible et compressible réalisée en matériau
élastique.
La plaque implantable a de préférence une forme allongée, par
exemple ovale, notamment oblongue.
Les trous sont de préférence réalisés dans des inserts métalliques
prévus dans la plaque. Ceux-ci peuvent classiquement être solidarisés à la
plaque
par utilisation de bords profilés. Des inserts à bords profilés sont illustrés
ci-après
dans les figures.
Dans des conditions préférentielles de mise en uvre de l'invention,
la zone réalisée en matériau élastique représente la majeure partie de la
plaque et
les trous sont réalisés dans des inserts métalliques prévus dans une plaque
réalisée en matériau élastique.
Dans d'autres conditions préférentielles de mise en oruvre de
l'invention, les trous sont réalisés dans des plaquettes métalliques reliées
entre
elles par une bande réalisée en matériau élastique.
Dans encore d'autres conditions préférentielles de mise en oeuvre
de l'invention, la plaque implantable est principalement réalisée en matériau
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métallique, et un des trous est réalisé dans un insert métallique fixé à la
plaque
implantable grâce à un anneau réalisé en matériau élastique. Dans cette forme
de
réalisation, un matériau métallique représente la majeure partie de la pièce.
Dans la présente demande et dans ce qui suit, le terme trou
désigne notamment un trou simple permettant le passage d'une vis mais
avantageusement un trou fraisé pour épouser la forme de la tête de la vis et
permettant son passage.
Si les trous peuvent être circulaires, ils sont de préférence oblongs
pour s'adapter à divers écartements.
Dans une variante de réalisation de l'invention, les plaques
implantables selon l'invention comprennent trois trous sensiblement alignés,
pour
fixation sur trois vertèbres adjacentes.
Dans une variante de réalisation de l'invention, les plaques ci-
dessus comprennent une plaque rigide installée entre deux trous adjacents.
Ainsi,
on combine le blocage d'une zone et la stabilisation d'une zone adjacente.
Les inserts, plaques ou plaquettes métalliques sont réalisés en
matériaux implantables de préférence en titane ou acier inoxydable ou leurs
alliages.
La zone extensible et compressible en matériau élastique est
réalisée de préférence en matériau de type polyuréthane notamment en
polyuréthane tel que celui commercialisé par la société POLY MEDICA
INDUSTRIES Inc (Massachusetts) sous la dénomination CHRONOFLEX .
Lorsque la zone réalisée en matériau élastique représente la
majeure partie de la plaque implantable, que les trous sont réalisés dans des
inserts métalliques prévus dans une plaque réalisée en matériau élastique
polyuréthane, et que la plaque a une forme oblongue,
- la plaque peut avoir une épaisseur de 3 à 14 mm, de préférence
de 4 à 13 mm, notamment de 5 à 12 mm, tout particulièrement de 6 à 11 mm.
- la plaque peut avoir une largeur de 5 à 18 mm, de préférence de 6
à 16 mm, notamment de 7 à 15 mm, tout particulièrement de 8 à 14 mm.
- la plaque peut avoir une longueur de 20 à 70 mm, de préférence
de 30 à 60 mm, notamment de 35 à 55 mm, tout particulièrement de 40 à 50 mm
pour une plaque implantée sur deux vertèbres adjacentes,
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- la plaque peut avoir une longueur de 50 à 100 mm, de préférence
de 60 à 90 mm, notamment de 65 à 85 mm, tout particulièrement de 70 à 80 mm
pour une plaque implantée sur trois vertèbres adjacentes.
La longueur de la plaque dépend du nombre de vertèbres
concernées et peut varier de 30 à 200 mm.
De dimensions appropriées, le matériau élastique est capable de
permettre à la plaque de reproduire les mouvements de l'articulation. Par
exemple, si un homme se plie vers l'avant, le disque situé entre L4 et L5
devra
s'écraser d'environ 2 mm en avant ; s'il se plie vers son côté droit, ce
disque devra
s'écraser dans sa partie droite d'environ 1,5 mm. La pièce élastique aura donc
l'épaisseur et la largeur nécessaires pour permettre les amplitudes de
préférence
maximales demandées par les mouvements anatomiques. La pièce élastique
pourra aussi avoir l'épaisseur et la largeur nécessaires pour permettre au
moins
50%, avantageusement au moins 70%, notamment au moins 80%, tout
particulièrement au moins 90% des amplitudes maximales demandées par les
mouvements anatomiques.
La réalisation d'une plaque implantable de l'invention est faite par
utilisation de méthodes classiques et notamment par surmoulage de matériau
élastique sur la ou les bases (inserts, plaques ou plaquettes) métalliques.
Lorsque l'on veut réaliser une plaque implantable moins souple on
réalise avantageusement une plaque ayant une largeur et épaisseur plus
importantes. Si au contraire l'on veut réaliser une plaque implantable plus
souple
on réalise avantageusement une plaque ayant une largeur et/ou épaisseur plus
faibles au moins en partie entre les deux trous.
Une plaque implantable de l'invention peut être stérilisée juste avant
sa pose sur des vertèbres ou de préférence se présenter sous forme stérile
sous
emballage. Des vis sont préférées pour sa pose.
C'est pourquoi la présente demande a aussi pour objet un ensemble
ou kit comprenant une plaque implantable ci-dessus ainsi que les vis
pédiculaires
adaptées. Rappelons ici que les vis pédiculaires ont une longueur
habituellement
de 3,5 à 5 cm pour un diamètre de 0,5 à 0,7 cm et sont des vis prévues pour
fixation dans les pédicules situés dans la partie postérieure des vertèbres.
Les plaques implantables selon l'invention objet de la présente
invention possèdent de très intéressantes propriétés et qualités. Elles
permettent
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notamment de stabiliser la colonne lombaire tout en autorisant les mouvements
anatomiques.
De plus, lors du traitement de plusieurs niveaux, la plaque peut
posséder une partie rigide destinée au blocage d'une articulation et une
partie
souple destinée à la non fusion de l'articulation adjacente.
Ces propriétés sont illustrées ci-après dans la partie expérimentale.
Elles justifient l'utilisation des plaques implantables selon l'invention ci-
dessus
décrits notamment dans le traitement chirurgical des pathologies discales
dégénératives.
C'est pourquoi la présente demande a aussi pour objet une
méthode de traitement chirurgical des pathologies discales dégénératives dans
laquelle on fixe à au moins deux vertèbres adjacentes au moins une plaque
implantable ci-dessus à l'aide de vis, par voie postérieure.
Les conditions préférentielles de mise en oeuvre des plaques
implantables ci-dessus décrites s'appliquent également aux autres objets de
l'invention visés ci-dessus, notamment aux ensembles ou kits et méthodes ci-
dessus décrits.
L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux dessins
annexés sur lesquels
- la figure 1 représente une vue en perspective d'une plaque
implantable ainsi que ses vis ;
- la figure 2 représente une vue de dessus d'une plaque
implantable ;
- la figure 3 représente une vue en coupe (à plus grande
échelle) de la figure 2 selon AA' ;
- la figure 4 représente une vue en coupe (à plus grande
échelle) de la figure 2 selon AA' (variante) ;
- la figure 5 représente une vue de dessus d'une plaque
implantable ;
- la figure 6 représente une vue de dessus d'une plaque
implantable ;
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- la figure 7 représente une vue en coupe (à plus grande
échelle) de la figure 6 selon BB'.
Sur la figure 1, on peut observer une plaque selon l'invention
désignée par 1 dans son ensemble, de forme oblongue, essentiellement
réalisée en matière plastique élastique polyuréthane puisque seuls deux
inserts
11 sont réalisés en métal. Les dimensions en sont les suivantes : épaisseur 8
mm, largeur 11 mm, longueur 50 mm. Deux vis 2 permettent la fixation de cette
plaque 1 dans deux vertèbres adjacentes. Les têtes des vis 2 sont insérées
dans deux trous prévus dans les inserts 11.
Sur la figure 2, on observe que deux inserts identiques 11 sont
prévus dans la plaque 12. Ces inserts 11 comprennent en leur centre chacun
un fraisage 13 oblong comme on le verra mieux après sur la figure 3.
Sur la figure 3, on peut observer la forme concave des bords de
l'insert 11 permettant son maintien au sein de la plaque 12 comportant des
bourrelets convexes. Le trou 13 réalisé dans l'insert 11 comprend une partie
fraisée capable de coopérer avec une tête de vis 2 pour éviter que celle-ci ne
dépasse ou dépasse exagérément le haut de la plaque 1. Les trous 13 sont
allongés pour permettre une adaptation à différents espacements de vertèbres.
Sur la figure 4, on peut observer une variante de réalisation des
bords de l'insert, qui ont en coupe une forme générale d'ondulation.
La figure 5 représente un insert permettant à la fois le blocage
d'une articulation entre deux vertèbres et la non fusion de l'articulation
entre
deux vertèbres adjacentes. Ainsi, un des inserts 11 est un insert analogue à
ceux ci-dessus et le second insert 14 se prolonge par une patte métallique 15
munie d'un trou 16. L'espacement entre les inserts 11 et 14 est identique à
celui
entre les inserts 14 et 16. L'ensemble constitué des inserts 14, 16 et de la
patte
15 est réalisé d'une seule pièce.
Sur la figure 6, la plaque 17 est essentiellement réalisée en métal.
Un des inserts 18 est séparé de la plaque 17 par une gaine annulaire 19
réalisée en polyuréthane. Le trou 13 de cet insert 18 est circulaire. Un seul
trou
allongé est suffisant pour permettre des réglages étendus.
Sur la figure 7, on peut observer le gainage de l'insert 18 par
l'anneau polyuréthane 19 enchâssé dans la plaque 17. On peut aussi observer
une variante de réalisation des bords de l'insert 18, qui ont en coupe une
forme
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générale en cuvette et la coopération languette-lumière des bords extérieurs
de
l'anneau polyuréthane 19.
