WO1997025931A1 - Dispositif d'ancrage d'ostheosynthese vertebrale posterieure - Google Patents

Dispositif d'ancrage d'ostheosynthese vertebrale posterieure Download PDF

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René Louis
Christian Louis
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Louis Rene
Christian Louis
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7047—Clamps comprising opposed elements which grasp one vertebra between them

Definitions

  • the present invention relates to a device for anchoring posterior vertebral osteosynthesis.
  • the technical sector of the invention is the field of manufacturing osteosynthesis implants intended for the spine of humans or animals.
  • the supports of the so-called isthmic hooks arranged laterally on the isthmic regions are constituted by two concentric cylindrical shafts sliding one inside the other, of circular section and allowing the rotation of said hooks along their tightening axis. , thus ensuring a perfect adaptation of the anchorage with the morphology of the vertebra.
  • the supports of the so-called laminar hooks arranged axially or vertically to hang on the upper and lower edges of the blades of the same vertebra can preferably consist of two cylindrical but non-circular guides sliding and fitting one into the other, and cooperating with a rail of the central body, thus prohibiting their rotation, relative to their clamping axis, in order to immobilize said central body well on the vertebra.
  • each hook makes it possible to adapt the length of the clamp that they constitute to the dimension of the vertebra on which one wants to anchor, without requiring intervention on the bone of the vertebra and therefore avoiding any embrittlement thereof, while ensuring by the tetrapod thus formed, perfect anchoring allowing significant traction or torsional forces.
  • Figure 2 is a perspective view of the same device as Figure 1, but once mounted.
  • Figure 3 is a view of one of the devices of the preceding figures in cranial view, therefore from above once put in place.
  • Figure 4 is a right side view of the same device anchored on a vertebra.
  • FIG. 5 is a simplified schematic view of the only hooks and their support put in place according to FIG. 4.
  • the posterior vertebral osteosynthesis anchoring device on a vertebra 13, comprises at least four fixing points each consisting of a hook 4, 5, 6, 7, which hooks being opposite two by two along two axes perpendicular XX 'horizontal once set up considering the person concerned in a standing position, and ZZ 'vertical, and each pair thus formed forming a clamp.
  • the ends of said hooks 4, 5, 6 and 7 are wide enough to ensure a distribution of the support and the clamping force on the parts of the vertebra, while preventing any rotation of the device, thus limiting its possible displacements relative to said vertebra on which it is anchored.
  • the width of the ends of said hooks can for example be at least 5 millimeters at their bearing surface on the parts of the vertebrae receiving said hooks.
  • lateral hooks 6, 7 called isthmic
  • their supports can consist of two cylindrical and concentric shafts 8, 9, one of which 9 can be hollow to allow the introduction of the other male, sliding shaft 8 then one in and with respect to the other, until it comes to block by their respective ends in the form of heads, said lateral hooks 6, 7 on the outside of the isthmic regions 19 at the posterior part of the foramens 18 of the vertebra 13; the circular section of said shafts allows their rotation and / or that of the hooks 6, 7 to adapt to any angular orientation of the isthmic regions relative to the axis ZZ 'of the device and / or YY' of the line of the spine that we want to straighten out.
  • the sliding supports 15, 16 of the hooks, one said supralaminar 5 at the upper part and the other said infralaminar 4 at the lower part, arranged along the vertical axis ZZ 'corresponding to the blades 20 of the same vertebra 13, are formed at least by two cylindrical but non-circular guides sliding and fitting one into the other, cooperating with a rail 17 of the central body 1, preventing the rotation of said supports relative to the axis ZZ ', as shown in the attached figures:
  • the support 15 of the hook 5 is there for example of U-shaped section, inside which the support 16 of the hook 4 of rectangular section can then slide, the assembly being held in a guide 17 of internal section corresponding to the also rectangular external shape of the support 15, in the central monobloc body 1.
  • the common part or central monobloc body 1 comprises near its upper center line with respect to the hooks, at least one gutter 14 making it possible to accommodate and block therein any connecting means, such as a longitudinal metal rod 2, with another anchoring device 3 2 as shown in FIG. 2 by its sole means of fixing said device to said rods 2.
  • said connecting means is therefore constituted by two metal rods 2 and the means for fixing those -this on said central body 1 then in the two gutters 14, is a flange 3 overlapping said rods and immobilizing them on said central body by tightening, which tightening can be achieved by a nut 12 screwed on one of said means of immobilization of hook supports, such as one of the locking screws 10, 11.
  • the two 2-longitudinal metal rods are of length adapted to the extent of the spine that is to be treated according to the desired assembly.
  • An ancillary instrument system then makes it possible to separate or bring together the tetrapods or double clamps thus formed and fixed on two or more vertebrae to lengthen or shorten a vertebral curvature, their fixing by tightening in four points allowing such an effort without risk.
  • Temporary rods can be fixed on the isthmic hooks allowing to exert a derotation effect on the vertebrae 13 and the two posterior axial paramedian rods 2, pre-curved according to the desired final shape of the spine, serve to block the tetrapods by their flange 3 of fixation and immobilization, after reduction of deformations.
  • the assembly can be accompanied by bone grafts without obligation to subsequently remove the said system, but such disassembly is in any case easy to perform by unscrewing the various locking systems 12, 10, 11 and disassembly of all the parts which slide relative to each other, and are therefore easy to remove.

Abstract

Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication d'implants d'ostéosynthèse destinés à l'épine dorsale du squelette de l'homme ou de l'animal. Le dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure suivant l'invention, comporte au moins quatre points de fixation, constitués chacun d'un crochet (4, 5, 6, 7), lesquels crochets étant opposés deux à deux suivant deux axes perpendiculaires XX'/ZZ' et chaque paire de crochets ainsi constituée formant une pince, l'une latérale considérée suivant l'axe XX' dite isthmique, et l'autre axiale ZZ' dite laminaire.

Description

Dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure
La présente invention a pour objet un dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication d'implants d'ostéosynthèse destinés à la colonne vertébrale de l'homme ou de l'animal.
Lorsqu'on veut en effet stabiliser et/ou fixer deux ou plusieurs vertèbres entre elles, et/ou réduire des déformations de la colonne vertébrale (telles que cyphoses ou scolioses), il est connu d'utiliser des éléments métalliques longitudinaux, pontant plusieurs vertèbres, par exemple par plaques ou tiges, et sur lesquelles sont ancrés d'autres éléments métalliques de fixation, tels que des vis essentiellement.
Diverses demandes de brevets ont été déposées, en particulier sur différents systèmes d'ostéosynthèse vertébrale, telles que par exemple la demande N° FR 2.716.794, publiée le 8 septembre 1995 et déposée par la Société américaine SOFAMOR (Inventeur : Monsieur STEIB), sur un « Connecteur pour l'instrumentation d'ostéosynthèse rachidienne destinée à une fixation lombaire ou sacrée ou ilio-sacrée », ou la demande N° FR 2.712.486, publiée le 24 mai 1995 de Messieurs BRESLAV, CATON, etc... sur une « Prothèse intervertébrale », ou encore la demande N° FR 2.697.874, publiée le 13 mai 1994 par la Société de Fabrication de Matériel Orthopédique (Inventeur : Monsieur COTREL) , intitulée : « Dispositif de liaison d'un élément longiligne et d'un support de cet élément ».
On peut également citer d'autres demandes plus anciennes, telles que la demande N° FR 2.672.202, publiée le 7 août 1992, de la Société SAFIR (Inventeurs : Monsieur GRAF et al) , sur un « Implant chirurgical osseux, notamment pour stabilisateur intervertébral », ou encore la demande N° FR 2.651.992, publiée le 22 mars 1991 par la Société de Fabrication de Matériel Orthopédique (Inventeur : Monsieur LAURAIN) , sur un « Implant pour ostéosynthèse rachidienne dorsolombaire antérieure, destiné à la correction de cyphoses ». Tous ces systèmes, comme beaucoup d'autres qu'il serait trop long de reprendre ici, utilisent essentiellement pour leur fixation sur les vertèbres, des vis nécessitant un taraudage dans les parties osseuses, ce qui est assez délicat et de toute façon toujours aux dépens de la fragilité de l'os. Il existe également des systèmes de type crochets ou cerclage autour des régions lamaires, épineuses, transverses ou articulaires (mais jamais isthmiques) de chaque vertèbre, mais ces régions considérées assez fragiles n'autorisent pas seules d'efforts trop importants de couples de redressement. Le problème posé est donc de pouvoir réaliser des systèmes d'ostéosynthèse vertébrale, en utilisant des dispositifs d'ancrage non vissés dans les vertèbres, mais suffisamment solidaires de celles-ci pour permettre des couples de redressement importants, sans fragiliser, ni risquer de détérioration desdites vertèbres. Une solution au problème posé est un dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure, comportant au moins quatre points de fixation constitués chacun d'un crochet, lesquels crochets étant opposés deux à deux suivant deux axes perpendiculaires XX'/ZZ' et chaque paire de crochets ainsi constituée formant une pince, l'une considérée suivant l'axe XX' latéral et dite isthmique, et l'autre considérée axiale suivant l'axe ZZ' dite laminaire ; lesdits crochets sont solidaires de supports, qui les relient à un même corps central de préférence monobloc et les extrémités de ces crochets sont d'une largeur d'au moins 5 millimètres. Le corps central reçoit un moyen de fixation immobilisant sur lui-même tout moyen de liaison avec au moins un autre dispositif d'ancrage, tel qu'au moins une tige ; le moyen de fixation de celle-ci peut être alors une bride la chevauchant et l'immobilisant sur ledit corps central par serrage. Dans un mode de réalisation préférentiel, chaque support de chacun desdits crochets de chaque paire définie ci-dessus, est monté coulissant par rapport audit corps central et réglable suivant les axes ZZ'/XX' , permettant leur rapprochement et leur éloignement réciproque, lesdits supports de crochets coulissants dans ledit corps central pouvant être immobilisés dans celui-ci par tout moyen traversant ledit corps central, tel que par exemple des vis de blocage.
Un tel système répond bien au problème posé en permettant en effet un ancrage sur chaque arc postérieur de la vertèbre, comme représenté sur les figures 4 et 5 : deux desdits crochets dits isthmiques tels que définis ci-dessus, opposés latéralement suivant l' axe XX ' horizontal du dispositif une fois en place, quand la personne concernée est en position debout, peuvent s'accrocher sur les régions isthmiques droite et gauche de la vertèbre à la partie postérieure des foramens, qui sont les trous de conjugaison par où sortent les nerfs rachidiens, ce qui n'avait jamais été fait jusqu'à présent ; les deux autres crochets opposés axialement et disposés suivant un axe perpendiculaire ZZ' , donc vertical une fois en place, s'accrochent sur le milieu des bords supérieur et inférieur des lames de la même vertèbre ; ces ensembles de crochets forment ainsi deux pinces perpendiculaires, solidarisées par une pièce commune au croisement de leurs supports.
Dans un mode particulier de réalisation, les supports des crochets dits isthmiques disposés latéralement sur les régions isthmiques, sont constitués par deux arbres cylindriques concentriques coulissant l 'un dans l 'autre, de section circulaire et permettant la rotation desdits crochets suivant leur axe de serrage, assurant ainsi une adaptation parfaite de l ' ancrage avec la morphologie de la vertèbre.
Les supports des crochets dits laminaires disposés axialement ou verticalement pour s'accrocher sur les bords supérieur et inférieur des lames de la même vertèbre, peuvent être constitués de préférence par deux guides cylindriques mais non circulaires coulissant et s' emboîtant l 'un dans l 'autre, et coopérant avec un rail du corps central , interdisant alors leur rotation, par rapport à leur axe de serrage, afin de bien immobiliser ledit corps central sur la vertèbre.
Les supports coulissants de chaque crochet permettent d'adapter la longueur de la pince qu'ils constituent à la dimension de la vertèbre sur laquelle on veut s'ancrer, sans nécessiter d' intervention sur l ' os de la vertèbre et donc en évitant toute fragilisation de celui-ci, tout en assurant par le tétrapode ainsi constitué, un parfait ancrage permettant des efforts de traction ou de torsion importants.
Les crochets existant à ce jour, tels qu'évoqués précédemment, sont toujours étroits tels que pointus ou arrondis à leur extrémité et ne prennent en effet jamais appui sur les isthmes verticaux, ni ne sont combinés avec d'autres crochets disposés sur la ligne médiane des lames vertébrales inférieure et supérieure.
Le résultat est un nouveau dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure, constituant la présente invention, dont on pourrait citer d'autres avantages que ceux cités ci-dessus mais qui en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l 'intérêt.
La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles, dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en changeant la forme des différents supports de crochets et du corps central supportant lesdits supports et les moyens de liaison entre dispositifs d'ancrage successifs.
La figure 1 représente un dispositif suivant l'invention, en vue perspective éclatée, chaque élément étant démonté.
La figure 2 est une vue perspective du même dispositif que la figure 1 , mais une fois monté.
La figure 3 est une vue d'un des dispositifs des figures précédentes en vue crânienne, donc de dessus une fois mis en place. La figure 4 est une vue latérale droite du même dispositif ancré sur une vertèbre.
La figure 5 est une vue schématique simplifiée des seuls crochets et de leur support mis en place suivant la figure 4.
Le dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure sur une vertèbre 13, comporte suivant l'invention au moins quatre points de fixation constitués chacun d'un crochet 4, 5, 6, 7, lesquels crochets étant opposés deux à deux suivant deux axes perpendiculaires XX' horizontal une fois mis en place en considérant la personne concernée en position debout, et ZZ' vertical, et chaque paire ainsi constituée formant une pince.
Les extrémités desdits crochets 4, 5, 6 et 7 sont suffisamment larges pour assurer une répartition de l'appui et de la force de serrage sur les parties de la vertèbre, tout en empêchant toute rotation du dispositif, limitant ainsi ses déplacements éventuels par rapport à ladite vertèbre sur laquelle il est ancré.
Pour cela, la largeur des extrémités desdits crochets peut être par exemple d'au moins 5 millimètres au niveau de leur surface d'appui sur les parties des vertèbres recevant lesdits crochets.
Comme indiqué précédemment, ceux-ci sont solidaires de supports qui les relient à un même corps central 1 , de préférence monobloc, lesquels supports coulissent et sont réglables par rapport à celui-ci suivant les axes respectivement ZZ' pour la paire verticale 4, 5 et XX' pour la paire horizontale 6, 7 permettant le rapprochement desdits crochets et/ou leur éloignement réciproque.
En ce qui concerne les crochets latéraux 6, 7 dits isthmiques, leurs supports peuvent être constitués de deux arbres cylindriques et concentriques 8 , 9, dont l'un 9 peut être creux pour permettre l'introduction de l'autre arbre 8 mâle, coulissant alors l'un dans et par rapport à l'autre, jusqu'à venir bloquer par leurs extrémités respectives en forme de têtes, lesdits crochets latéraux 6, 7 sur l 'extérieur des régions isthmiques 19 à la partie postérieure des foramens 18 de la vertèbre 13 ; la section circulaire desdits arbres permet leur rotation et/ou celle des crochets 6, 7 pour s'adapter à toute orientation angulaire des régions isthmiques par rapport à l'axe ZZ' du dispositif et/ou YY' de la ligne de la colonne vertébrale que l'on veut redresser.
Par contre, les supports coulissants 15, 16 des crochets, l'un dit supralaminaire 5 à la partie supérieure et l'autre dit infralaminaire 4 à la partie inférieure, disposés suivant l'axe vertical ZZ' correspondant aux lames 20 de la même vertèbre 13 , sont constitués au moins par deux guides cylindriques mais non circulaires coulissant et s'emboîtant l'un dans l'autre, coopérant avec un rail 17 du corps central 1 , interdisant la rotation desdits supports par rapport à l'axe ZZ ' , comme représenté sur les figures jointes : le support 15 du crochet 5 y est par exemple de section en forme de U, à l'intérieur duquel le support 16 du crochet 4 de section rectangulaire peut alors coulisser, l 'ensemble étant maintenu dans un guide 17 de section intérieure correspondante à la forme extérieure également rectangulaire du support 15, dans le corps monobloc central 1.
L'ensemble desdits supports, au nombre de quatre, suivant le présent mode de réalisation représenté sur les figures, coulisse donc dans ledit corps central 1 , où ils sont immobilisés par tout moyen traversant celui-ci, tel que par exemple des vis de blocage 10, 1 1 taraudées dans le corps central 1 et dont les extrémités viennent porter sur lesdits supports respectifs qu'elles servent à bloquer.
La pièce commune ou corps monobloc central 1 comporte près de sa ligne médiane supérieure par rapport aux crochets, au moins une gouttière 14 permettant d'y loger et d'y bloquer tout moyen de liaison, tel qu'une tige 2 métallique longitudinale, avec un autre dispositif d'ancrage 32 tel que représenté sur la figure 2 par son seul moyen de fixation dudit dispositif sur lesdites tiges 2. De préférence, ledit moyen de liaison est donc constitué par deux tiges 2 métalliques et le moyen de fixation de celles-ci sur ledit corps central 1 alors dans les deux gouttières 14, est une bride 3 chevauchant lesdites tiges et immobilisant celles-ci sur ledit corps central par serrage, lequel serrage peut être réalisé par un écrou 12 vissé sur l 'un desdits moyens d'immobilisation des supports de crochets, tels qu'une des vis de blocage 10, 11.
Les deux tiges métalliques 2- longitudinales sont de longueur adaptée à l'étendue de la colonne vertébrale que l'on veut traiter suivant le montage souhaité. Un système d'instruments ancillaire permet alors d'écarter ou de rapprocher les tétrapodes ou doubles pinces ainsi constituées et fixées sur deux ou plusieurs vertèbres pour allonger ou raccourcir une courbure vertébrale, leur fixation par serrage en quatre points permettant un tel effort sans risque.
Des tiges provisoires peuvent être fixées sur les crochets isthmiques permettant d'exercer un effet de dérotation sur les vertèbres 13 et les deux tiges paramedianes 2 axiales postérieures, précourbées suivant la forme finale souhaitée du rachis, servent à bloquer les tétrapodes par leur bride 3 de fixation et d'immobilisation, après réduction des déformations.
Le montage peut s'accompagner de greffes osseuses sans obligation d'ôter ultérieurement ledit système, mais un tel démontage est de toute façon facile à réaliser par dévissage des différents systèmes de blocage 12, 10, 11 et démontage de l'ensemble des pièces qui coulissent les unes par rapport aux autres, et sont donc faciles à enlever.
On remarquera que, sur les figures 4 et 5, du fait de la morphologie des vertèbres, les axes ZZ' des crochets dits verticaux ou laminaires 4, 5 et YY' du moyen de liaison 2, correspondant en fait à celui de l'axe de la vertèbre 13, forment un angle ouvert vers le haut, ZZ' s'écartant de YY' dans le sens des aiguilles d'une montre ; alors que sur les figures 1 et 2, le dispositif est représenté en fait à l 'envers, sa partie normalement haute étant dirigée vers le bas.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'ancrage d'ostéosynthèse vertébrale postérieure, caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre points de fixation, constitués chacun d'un crochet (4, 5, 6, 7), lesquels crochets étant opposés deux à deux suivant deux axes perpendiculaires XX'/ZZ' et chaque paire de crochets ainsi constituée formant une pince, l'une latérale considérée suivant l'axe XX' dite isthmique, et l 'autre axiale ZZ' dite laminaire.
2. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits crochets sont solidaires de supports qui les relient suivant lesdits axes XX' et ZZ' à un même corps (1) central.
3. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps central (1) reçoit un moyen de fixation (3) immobilisant sur ledit corps central tout moyen de liaison avec au moins un autre dispositif d'ancrage.
4. Dispositif d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que chaque support de chacun desdits crochets de chaque paire (4, 5) et (6, 7) est monté coulissant par rapport audit corps central (1) et réglable suivant leur axe respectivement ZZ'/XX' permettant leur rapprochement et leur éloignement réciproque.
5. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits supports de crochets coulissant dans ledit corps central (1) sont immobilisés dans celui-ci par tout moyen traversant ledit corps central.
6. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation des supports de crochets dans ledit corps central (1), sont des vis de blocage (10, 1 1) .
7. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 3 , caractérisé en ce que ledit moyen de liaison est constitué par au moins une tige (2) et son moyen de fixation (3) est une bride chevauchant ladite tige (2) , et immobilisant celle-ci sur ledit corps central (1) par serrage.
8. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le serrage de ladite bride (3) de fixation de la tige (2) de liaison, est réalisé par un écrou (12) vissé sur l'un des moyens (10, 11) d'immobilisation des supports de crochets. 9. Dispositif d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les supports des crochets (6, 7) disposés latéralement, dits isthmiques, sont constitués par deux arbres (8,
9) cylindriques, concentriques, coulissant l'un dans l'autre, de section circulaire et permettant la rotation des crochets (6, 7) par rapport au corps central (1) monobloc suivant l'axe XX' .
10. Dispositif d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les supports des crochets (4, 5) disposés axialement dits laminaires, sont constitués par deux guides (16, 15) cylindriques, coulissant et s'emboîtant l'un dans l'autre, et coopérant avec un rail (17) interdisant leur rotation par rapport au corps central (1) suivant l'axe ZZ' .
11. Dispositif d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les deux dits crochets (6, 7) sont opposés latéralement suivant l'axe XX' dits isthmiques, pour s'accrocher à la partie postérieure des foramens (18) droit et gauche de la même vertèbre (13).
12. Dispositif d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les deux dits crochets (4, 5) sont opposés axialement suivant l'axe ZZ' dits laminaires, pour s'accrocher sur le milieu des bords supérieur et inférieur des lames (20) de la même vertèbre (13).
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