FR2786684A1

FR2786684A1 - Vertebral arthrodesis frame has pair of rods which can be bent to form required length

Info

Publication number: FR2786684A1
Application number: FR9815441A
Authority: FR
Inventors: Cuyck Andre Van; Eric Milon; Jean Jacques Martin
Original assignee: Fixano SA
Current assignee: Fixano SA
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-09
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: FR2786684B1

Abstract

Vertebral arthrodesis frame has two rods (2) with length depending of number of vertebrae for treatment. Frame is provided with set lengths and rods are curved to selected length. Cross piece (3) has locks (not shown) at ends to allow assembly to rods. Each of locking parts has elongated collar (not shown) to provide large contact surface with respective rod.

Description

La présente invention concerne un matériel d'arthrodèse vertébrale. Il estThe present invention relates to a vertebral arthrodesis material. It is

connu de traiter une déformation de la colonne vertébrale ou de procéder à une immobilisation d'un segment de la colonne vertébrale par la mise en place d'un cadre rectangulaire rigide sur le côté postérieur known to treat a deformation of the spine or to immobilize a segment of the spine by the establishment of a rigid rectangular frame on the posterior side

des vertèbres.vertebrae.

Ce cadre est engagé sur les apophyses épineuses des vertèbres à traiter, de telle sorte que ses branches longitudinales viennent se placer à proximité des lames des vertèbres. Des fils ou câbles métalliques sont ensuite mis en place autour des branches de ce cadre et autour des parties osseuses puis ces fils sont torsadés, ou les câbles sont sertis à leurs This frame is engaged on the spinous processes of the vertebrae to be treated, so that its longitudinal branches are placed near the blades of the vertebrae. Metallic wires or cables are then placed around the branches of this frame and around the bone parts, then these wires are twisted, or the cables are crimped to their

extrémités, pour assurer le maintien du cadre en position. ends, to maintain the frame in position.

Cette technique donne satisfaction en pratique pour traiter certaines affections mais présente néanmoins certaines limites quant à ses This technique is satisfactory in practice for treating certain ailments but nevertheless presents certain limits as to its

possibilités d'utilisation.possibilities of use.

En effet, la mise en place des fils ou câbles métalliques n'est Indeed, the installation of metal wires or cables is not

pas une opération toujours très facile à réaliser et est relativement longue. not always a very easy operation and is relatively long.

Le diamètre particulier des branches des cadres disponibles ne permet pas d'envisager une fixation de ces cadres autrement que par de The particular diameter of the branches of the available frames does not allow to envisage a fixing of these frames otherwise than by

tels fils ou câbles.such wires or cables.

En outre, cette technique nécessite de disposer de nombreux cadres ayant des longueurs différentes pour traiter les différents cas susceptibles de se présenter et ne permet pas de faire face à certaines situations particulières telles qu'une arthrodèse cervico-vertébrale ou In addition, this technique requires having many frames having different lengths to deal with the different cases likely to arise and does not allow to deal with certain particular situations such as cervico-vertebral arthrodesis or

vertébro-sacrale.vertebro-sacral.

La présente invention vise à remédier à un ou plusieurs de ces The present invention aims to remedy one or more of these

différents inconvénients.different disadvantages.

A cet effet, le matériel qu'elle concerne comprend - deux tiges ayant une longueur adaptée au traitement à réaliser et au nombre de vertèbres concernées par l'arthrodèse, cette longueur étant soit prédéfinie, par exemple dix, quinze ou vingt centimètres, soit relativement importante, par exemple cinquante centimètres, les tiges étant alors susceptibles d'être coupées à longueur désirée, et - au moins une traverse comprenant des parties de serrage à ses extrémités pour permettre son assemblage aux extrémités des tiges, chacune de ces parties de serrage comprenant une portion en forme de collier allongé, propre à offrir une surface de contact importante avec To this end, the equipment which it concerns comprises - two rods having a length adapted to the treatment to be carried out and to the number of vertebrae concerned by the arthrodesis, this length being either predefined, for example ten, fifteen or twenty centimeters, or relatively large, for example fifty centimeters, the rods then being capable of being cut to the desired length, and - at least one cross member comprising clamping parts at its ends to allow its assembly at the ends of the rods, each of these clamping parts comprising a portion in the form of an elongated collar, suitable for providing a large contact surface with

l'extrémité correspondante de la tige. the corresponding end of the rod.

Ces portions en forme de collier allongé permettent un assemblage de deux portions de ces tiges avec une traverse, pour la constitution d'un dispositif d'arthrodèse en forme de U ou, de préférence, avec deux traverses pour la constitution d'un dispositif en forme de cadre rectangulaire. Cet assemblage, par la surface de contact importante desdites portions en forme de collier avec les tiges ou portions de tige, est parfaitement solide et rigide et permet une résistance du dispositif aux contraintes répétées que ce dernier subit sous l'effet des mouvements du patient. Les tiges sont coupées à longueur désirée mais peuvent avoir à These elongated collar-shaped portions allow an assembly of two portions of these rods with a cross member, for the formation of a U-shaped arthrodesis device or, preferably, with two cross members for the formation of a device in rectangular frame shape. This assembly, by the large contact surface of said collar-shaped portions with the rods or rod portions, is perfectly solid and rigid and allows resistance of the device to the repeated stresses which the latter undergoes under the effect of the patient's movements. The stems are cut to desired length but may have to

l'origine une longueur importante, par exemple vingt à trente centimètres. originally a significant length, for example twenty to thirty centimeters.

La longueur du dispositif constitué au moyen de ces tiges peut ainsi être adaptée au traitement à réaliser et au nombre de vertèbres concernées par I'arthrodèse. Le dispositif est destiné, la plupart du temps, à être maintenu en place au moyen de fils ou câbles métalliques tels que précités. Les tiges peuvent toutefois présenter un diamètre standard, par exemple 5, 6 ou 7 mm, compatible avec des moyens d'ancrage osseux tels que des vis ou des crochets pédiculaires disponibles sur le marché. Une fixation du matériel avec ces moyens d'ancrage osseux, en remplacement ou en complément des fils ou câbles, est ainsi rendue possible. Les tiges sont également compatibles avec des traverses intermédiaires elles aussi présentes sur le marché, pour permettre de rigidifier latéralement un cadre The length of the device formed by means of these rods can thus be adapted to the treatment to be carried out and to the number of vertebrae concerned by the arthrodesis. The device is intended, most of the time, to be held in place by means of metal wires or cables as mentioned above. The rods may however have a standard diameter, for example 5, 6 or 7 mm, compatible with bone anchoring means such as screws or pedicle hooks available on the market. An attachment of the material with these bone anchoring means, in replacement or in addition to the wires or cables, is thus made possible. The rods are also compatible with intermediate crosspieces also present on the market, to allow a frame to be stiffened laterally

de grande longueur.very long.

Avantageusement, le matériel comprend en outre au moins une des pièces suivantes: - une pièce conformée pour prendre appui sur le sacrum; - une pièce conformée pour prendre appui sur l'os occipital, chacune de ces pièces comprenant à une extrémité deux parties de serrage identiques à celles de la traverse précitée, pour son assemblage Advantageously, the material further comprises at least one of the following parts: - a shaped part to bear on the sacrum; - A shaped piece to bear on the occipital bone, each of these pieces comprising at one end two clamping parts identical to those of the aforementioned crosspiece, for its assembly

aux tiges ou portions de tige.to the stems or portions of the stem.

Ces pièces permettent d'adapter le matériel à tout type These parts allow the equipment to be adapted to any type

d'arthrodèse, en particulier vertébro-sacrale ou cervico-vertébrale. arthrodesis, in particular vertebro-sacral or cervico-vertebral.

De préférence, au moins une extrémité de chaque tige présente une portion de section transversale polygonale, notamment hexagonale, et la portion en forme de collier de chaque partie de serrage de la traverse ou de la pièce d'appui sacrai ou occipital correspondante délimite un logement ayant une forme polygonale propre à caler cette extrémité. Ces portions et logements permettent ainsi d'assurer le calage en rotation des tiges par rapport à la traverse et/ou à la pièce d'appui précitée, ce qui permet de courber ces tiges de manière à les conformer à l'arthrodèse à réaliser, en éliminant tout risque de déplacement angulaire de Preferably, at least one end of each rod has a portion of polygonal cross section, in particular hexagonal, and the collar-shaped portion of each clamping part of the crosspiece or of the corresponding sacral or occipital support piece defines a housing. having a polygonal shape suitable for wedging this end. These portions and housings thus make it possible to secure the rotation of the rods relative to the cross-member and / or to the abovementioned support piece, which makes it possible to bend these rods so as to conform to the arthrodesis to be produced, eliminating any risk of angular displacement of

ces tiges ou par rapport à ces traverses ou pièces. these rods or relative to these sleepers or parts.

Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, chaque portion en forme de collier présente deux oreilles dont chacune est solidaire d'une extrémité de cette portion, ces oreilles étant mutuellement adjacentes et présentant deux trous coaxiaux; une de ces oreilles définit une surface d'appui pour la tête d'une vis de serrage et le trou de l'autre oreille est According to a preferred embodiment of the invention, each collar-shaped portion has two ears, each of which is integral with one end of this portion, these ears being mutually adjacent and having two coaxial holes; one of these ears defines a bearing surface for the head of a clamping screw and the hole of the other ear is

taraudé pour recevoir cette vis.tapped to receive this screw.

Avantageusement, chaque traverse destinée à être reliée aux extrémités des tiges ou des portions de tige est coudée dans sa partie centrale pour permettre l'engagement des tiges de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres, de telle sorte que ces tiges viennent à Advantageously, each crosspiece intended to be connected to the ends of the rods or portions of rod is bent in its central part to allow the engagement of the rods on either side of the spinous processes of the vertebrae, so that these rods come to

proximité des lames des vertèbres. proximity to the blades of the vertebrae.

Pour sa bonne compréhension, I'invention est à nouveau décrite ci-après, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du matériel For its proper understanding, the invention is again described below, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, a preferred embodiment of the material

qu'elle concerne.it concerns.

La figure 1 est une vue de dessus de différents éléments que comprend ce matériel; la figure 2 est une vue de profil d'un élément en forme de traverse; la figure 3 en est une vue en coupe selon la ligne 111-111 de la figure 2; la figure 4 est une vue de profil d'un autre élément que comprend ce matériel, formant une pièce d'appui sacrai; la figure 5 est une vue de profil d'encore un autre élément que comprend ce matériel, formant une pièce d'appui occipital; les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de dessus et de profil d'un dispositif d'arthrodèse qu'il est possible de constituer par assemblage modulaire de certains des éléments montrés aux figures 1 à 5, et les figures 8 et 9 sont des vues de dessus de deux autres dispositifs d'arthrodèse qu'il est également possible de constituer par le Figure 1 is a top view of various elements that includes this material; Figure 2 is a side view of a cross member; Figure 3 is a sectional view along the line 111-111 of Figure 2; Figure 4 is a side view of another element that includes this material, forming a sacral support piece; Figure 5 is a side view of yet another element that includes this material, forming an occipital support piece; FIGS. 6 and 7 are views respectively from above and in profile of an arthrodesis device that it is possible to constitute by modular assembly of some of the elements shown in FIGS. 1 to 5, and FIGS. 8 and 9 are top views of two other arthrodesis devices which it is also possible to constitute by the

même genre d'assemblage.same kind of assembly.

La figure 1 représente un matériel d'arthrodèse vertébrale comprenant: deux tiges 2 d'une longueur importante, c'est-à-dire de vingt à trente centimètres; - deux traverses 3; - une pièce 4 conformée pour prendre appui sur le sacrum, et - une pièce 5 conformée pour prendre appui sur l'os occipital, i 5 ces traverses 3 et pièces 4 et 5 pouvant être assemblées aux extrémités des tiges 2 ou de portions de ces tiges coupées à longueur désirée. Les tiges 2 présentent un diamètre standard, et le matériel peut FIG. 1 represents a vertebral arthrodesis material comprising: two rods 2 of a considerable length, that is to say from twenty to thirty centimeters; - two sleepers 3; - a shaped part 4 to bear on the sacrum, and - a shaped part 5 to bear on the occipital bone, i 5 these crosspieces 3 and parts 4 and 5 can be assembled at the ends of the rods 2 or portions of these stems cut to desired length. The rods 2 have a standard diameter, and the material can

comprendre des tiges de différents diamètres, notamment 5, 6 ou 7 mm. include rods of different diameters, in particular 5, 6 or 7 mm.

Ainsi que le montrent les figures 2 et 3, chaque traverse 3 présente une forme coudée dans sa zone médiane 6 et comprend deux parties de serrage 7 à ses extrémités. Chaque partie de serrage 7 comprend une portion 8 en forme de collier, allongée perpendiculairement à la traverse 3, qui délimite intérieurement un logement cylindrique 9. Ce logement 9 a un diamètre légèrement supérieur à celui des tiges 2, de sorte qu'il peut recevoir l'une de ces tiges 2, et est délimité par un fond 10 du côté opposé As shown in Figures 2 and 3, each cross member 3 has a bent shape in its central region 6 and comprises two clamping parts 7 at its ends. Each clamping part 7 comprises a portion 8 in the form of a collar, elongated perpendicular to the cross-member 3, which internally delimits a cylindrical housing 9. This housing 9 has a diameter slightly greater than that of the rods 2, so that it can receive one of these rods 2, and is delimited by a bottom 10 on the opposite side

à celui par lequel la tige 2 est introduite dans le logement 9. to that by which the rod 2 is introduced into the housing 9.

Chaque partie de serrage 7 présente en outre deux oreilles 1 1, dont chacune est solidaire d'une extrémité de la portion 8 en forme de collier. Ces deux oreilles 11 sont adjacentes mais séparées par un espace, et une encoche 12 est aménagée dans le fond 10 pour prolonger cet espace au niveau de ce fond. La traverse 3 est réalisée en un matériau rigide mais présentant un certain degré de souplesse élastique, notamment en acier inoxydable ou en titane, et ces espace et encoche 12 permettent une mobilité relative des oreilles 11 entre une position d'éloignement mutuel, dans laquelle une tige 2 peut être introduite dans le logement 9, et une position de rapprochement mutuel, dans laquelle cette tige 2 est serrée Each clamping part 7 further has two ears 1 1, each of which is integral with one end of the portion 8 in the form of a collar. These two ears 11 are adjacent but separated by a space, and a notch 12 is provided in the bottom 10 to extend this space at the bottom. The cross-member 3 is made of a rigid material but having a certain degree of elastic flexibility, in particular stainless steel or titanium, and these space and notch 12 allow relative mobility of the ears 11 between a position of mutual separation, in which a rod 2 can be introduced into the housing 9, and a position of mutual approximation, in which this rod 2 is tightened

par la portion 8.by portion 8.

Pour réaliser ce rapprochement, les oreilles 11 présentent deux trous coaxiaux 13; une des oreilles 11 définit une surface d'appui pour recevoir la tête d'une vis 14 et le trou 13 de l'autre oreille 1 1 est taraudé To achieve this approximation, the ears 11 have two coaxial holes 13; one of the ears 11 defines a bearing surface for receiving the head of a screw 14 and the hole 13 of the other ear 1 1 is tapped

pour recevoir le corps fileté de cette vis 14. to receive the threaded body of this screw 14.

Ainsi que cela apparaît aux figures 1 et 4, la pièce 4 présente une portion 15 en forme de traverse. Cette portion 15 est similaire à la traverse 3 et comprend des parties de serrage 16 identiques à celles de cette traverse 3. La pièce 4 présente en outre deux branches 17 en saillie, soudées sur la portion 15. Ces branches 17 sont conformées pour prendre appui sur le sacrum lorsqu'un dispositif 25 tel que montré à la figure 8 est mis en place contre la colonne vertébrale pour réaliser une arthrodèse vertébro-sacrale. La pièce 5 comprend, quant à elle, deux parties de serrage 18, identiques aux parties 7 précitées, qui sont soudées aux extrémités d'une tige conformée pour constituer une partie d'appui 19. Cette partie 19 est destinée à prendre appui contre l'os occipital lorsqu'un dispositif 26 tel que montré à la figure 9 est mis en place contre la colonne vertébrale pour As shown in Figures 1 and 4, the part 4 has a portion 15 in the form of a cross. This portion 15 is similar to the cross member 3 and comprises clamping parts 16 identical to those of this cross member 3. The part 4 also has two projecting branches 17, welded to the portion 15. These branches 17 are shaped to bear on the sacrum when a device 25 as shown in Figure 8 is placed against the spine to perform vertebrosacral arthrodesis. The part 5 comprises, for its part, two clamping parts 18, identical to the aforementioned parts 7, which are welded to the ends of a rod shaped to form a support part 19. This part 19 is intended to bear against the occipital bone when a device 26 as shown in Figure 9 is placed against the spine to

réaliser une arthrodèse occipito-vertébrale. perform occipito-vertebral arthrodesis.

Les figures 6 à 9 montrent qu'il est possible de constituer différents dispositifs d'arthrodèse par assemblage modulaire des éléments 2, 3, 4 et 5 décrits plus haut, ces dispositifs ayant des formes et des Figures 6 to 9 show that it is possible to constitute different arthrodesis devices by modular assembly of the elements 2, 3, 4 and 5 described above, these devices having shapes and

longueurs variées, adaptées à l'arthrodèse à réaliser. various lengths, adapted to the arthrodesis to be performed.

En particulier, I'assemblage des tiges 2 avec deux traverses 3 permet de constituer un dispositif 20 en forme de cadre rectangulaire, propre à permettre l'immobilisation d'un segment vertébral. La forme coudée des traverses 3 permet l'engagement des tiges 2 de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres jusqu'à proximité des lames de ces vertèbres, pour assurer une parfaite immobilisation du segment vertébral concerné. Les tiges 2 peuvent être coupées à longueur désirée tout en restant assemblables aux traverses 3, ce qui permet de réaliser des cadres In particular, the assembly of the rods 2 with two crosspieces 3 makes it possible to constitute a device 20 in the form of a rectangular frame, suitable for allowing the immobilization of a vertebral segment. The angled shape of the crosspieces 3 allows the engagement of the rods 2 on either side of the spinous processes of the vertebrae up to the proximity of the blades of these vertebrae, to ensure perfect immobilization of the vertebral segment concerned. The rods 2 can be cut to the desired length while remaining assembled to the crosspieces 3, which makes it possible to produce frames

de différentes longueurs en fonction des besoins. of different lengths as required.

Dans tous les cas, la large surface de contact des portions 8 avec les tiges 2, conjointement à la forme particulière précitée des parties 7, permet un assemblage parfaitement solide et rigide, pour l'obtention d'un dispositif propre à résister aux contraintes répétées exercées par les In all cases, the large contact surface of the portions 8 with the rods 2, together with the aforementioned particular shape of the parts 7, allows a perfectly solid and rigid assembly, in order to obtain a device capable of withstanding repeated stresses. exercised by

mouvements du patient.patient movements.

Les figures 6 et 7 montrent en outre que les tiges 2, de par leurs diamètres standards, sont compatibles avec les systèmes 21 de montage de vis 22 ou de crochets 23 pédiculaires disponibles sur le marché, en particulier avec les vis ou crochets décrits dans le brevet français N 91 12206, ou avec des traverses intermédiaires 24 assurant le maintien des tiges 2 selon un entraxe précis, comme la traverse décrite FIGS. 6 and 7 further show that the rods 2, by their standard diameters, are compatible with the systems 21 for mounting pedicle screws 22 or pedicle hooks 23 available on the market, in particular with the screws or hooks described in the French patent N 91 12206, or with intermediate crosspieces 24 ensuring the maintenance of the rods 2 at a precise spacing, like the crosspiece described

dans le Certificat d'Utilité français N 95 08680. in the French Certificate of Utility N 95 08680.

La pièce 4, grâce à sa portion 15, peut être assemblée de la même manière que la traverse 3 inférieure d'un dispositif 20 en forme de cadre, pour permettre de constituer, comme montré à la figure 8, un dispositif 25 d'arthrodèse vertébro-sacrale. Les portions 18 de la pièce 5 peuvent être assemblées aux tiges 2 en lieu et place de la traverse 3 supérieure d'un dispositif 20, pour permettre de constituer dispositif 26 The part 4, thanks to its portion 15, can be assembled in the same way as the lower cross-member 3 of a device 20 in the form of a frame, in order to make it possible, as shown in FIG. 8, to have an arthrodesis device 25 vertebro-sacral. The portions 18 of the part 5 can be assembled to the rods 2 in place of the upper cross-member 3 of a device 20, in order to make it possible to constitute device 26

d'arthrodèse occipito-vertébrale.occipito-vertebral arthrodesis.

Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Ainsi, il pourrait être envisagé de réaliser un dispositif d'arthrodèse occipito-vertébro- sacrale en utilisant It goes without saying that the invention is not limited to the embodiment described above by way of example but that it embraces, on the contrary, all the variant embodiments. Thus, it could be envisaged to produce an occipito-vertebro-sacral arthrodesis device using

des tiges 2 de longueur adaptée, si le cas devait se présenter. rods 2 of suitable length, if the case should arise.

Claims

1 - Vertebral arthrodesis material, characterized in that it comprises: two rods (2) having a length adapted to the treatment to be carried out and to the number of vertebrae concerned by the arthrodesis, this length being either predefined, for example ten, fifteen or twenty centimeters, which is relatively large, for example fifty centimeters, the rods (2) then being capable of being cut to the desired length, and - at least one crosspiece (3) comprising clamping parts (7) at its ends to allow its assembly at the ends of the rods (2), each of these clamping parts (7) comprising an elongated collar-shaped portion (8), suitable for providing a contact surface

important with the corresponding end of the rod (2).

2 - Equipment according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one of the following parts: - a part (4) shaped to bear on the sacrum; a part (5) shaped to bear on the occipital bone, each of these parts (4, 5) comprising at one end two clamping parts (16, 18) identical to those of the aforementioned crosspiece (3),

for its assembly to the rods (2) or portions of rod.

3 - Equipment according to claim 1 or claim 2, characterized in that at least one end of each rod has a portion of polygonal cross section, in particular hexagonal, and in that the collar-shaped portion of each clamping part cross or sacral or occipital support piece defines a housing

having a corresponding polygonal shape, suitable for wedging this end.

4 - Equipment according to one of claims 1 to 3, characterized in

that each portion (8) in the form of a collar has two ears (11) each of which is integral with one end of this portion (8), these ears (11) being mutually adjacent and having two coaxial holes (13); one of these ears (11) defines a bearing surface for the head of a tightening screw (14) and the hole (13) of the other ear (11) is tapped

to receive this screw (14).

5 - Equipment according to one of claims 1 to 4, characterized in

that each crosspiece (3, 15) intended to be connected to the ends of the rods (2) or portions of the rod (2) is bent in its central part (6)

to allow the engagement of the rods (2) on either side of the spinous processes of the vertebrae, so that these rods (2) come close to the blades of the vertebrae.

6 - Material according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rods have a standard diameter, that is to say compatible

with bone anchoring means such as screws (22) or pedicle hooks (23) available on the market, or with intermediate crosspieces also present on the market.