FR2917287A1 - Prothese intervertebrale - Google Patents

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    • A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
    • A61F2250/0018—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in elasticity, stiffness or compressibility

Abstract

La présente invention concerne une prothèse intervertébrale (30, 130, 160) comprenant une pluralité de segments (32, 70, 90, 110, 132), comportant un segment de tête et un segment de queue, et au moins une liaison (34, 36, 134, 140, 164) couplant les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132), la prothèse (30, 130, 160) étant caractérisée en ce qu'elle comporte :une position ouverte dans laquelle les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont disposés en ligne le long de la liaison et forment une série, le segment de tête étant au niveau d'une extrémité de la ligne et le segment de queue au niveau d'une autre extrémité de la ligne; etune position fermée dans laquelle les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont disposés sensiblement en forme de disque intervertébral, avec le segment de tête et le segment de queue sensiblement accolés.

Description

PROTHESE INTERVERTEBRALE
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine des implants et des prothèses, en particulier des prothèses de nucleus destinées à être implantées dans un disque intervertébral ou dans un espace de disque intervertébral et plus particulièrement à remplacer un nucleus pulposus de disque intervertébral.
ARRIERE-PLAN Un disque intervertébral localisé entre deux vertèbres dans la colonne vertébrale fournit un support structurel et répartit des forces exercées sur la colonne vertébrale. En plus de maintenir les vertèbres ensemble et de permettre la posture debout et les courbures naturelles du rachis (lordose, cyphose), un disque intervertébral sain permet une flexion, une extension, une courbure latérale et une rotation axiale des vertèbres. Les principaux composants d'un disque intervertébral comportent l'annulus fibrosus, le nucleus pulposus, et des plaques d'extrémité cartilagineuses. L'annulus fibrosus est un anneau fibreux, dur et attaché aux vertèbres directement auûdessus et auûdessous de l'espace de disque. L'annulus fibrosus, en forme de pneumatique, supporte les vertèbres adjacentes et limite leurs déplacements relatifs en translation et rotation. L'annulus fibrosus entoure le nucleus pulposus. Le nucleus pulposus est la portion centrale du disque, comprenant une substance gélatineuse relativement molle qui fournit un grand nombre des propriétés d'articulation et d'amortissement du disque intervertébral. Les disques intervertébraux peuvent être abîmés ou endommagés par la maladie ou le vieillissement. Un problème fréquent est l'hernie discale, dans laquelle des portions du nucleus pulposus sont extrudées au travers d'une ouverture dans l'annulus. Des portions du nucleus pulposus faisant saillie dans le canal vertébral peuvent appuyer sur un nerf rachidien, résultant souvent en un endommagement nerveux, une douleur intense, un engourdissement, une mobilité réduite et une faiblesse musculaire. Lorsqu'une dégénérescence ou une maladie du disque intervertébral naturel a progressé jusqu'au point où des soins non opératoires tels qu'une prise de médicament, des injections et/ou une physiothérapie sont inefficaces, une intervention chirurgicale peut être requise. Une procédure fréquente destinée au traitement d'un disque intervertébral dégénéré ou malade implique un retrait des tissus naturels du disque et une fusion des vertèbres adjacentes (arthrodèse intervertébrale). Une autre procédure fréquente, généralement envisagée avant l'arthrodèse intervertébrale, implique un retrait des tissus naturels et le remplacement du disque intervertébral par une prothèse de disque. Le document WO 2006/066228 A2 décrit différents types de cages intersomatiques de fusion comportant soit au moins deux segments coulissant l'un par rapport à l'autre pour former une cage creuse soit plusieurs segments reliés et pivotant entre eux de telle sorte qu'ils décrivent une position repliée et une position déployée formant une cage creuse destinée à recevoir du greffon osseux ou analogue. Ces types de cages présentent, lorsqu'elles sont respectivement désassemblée ou repliée, une largeur inférieure à la largeur de la cage respectivement assemblée ou déployée mais présente néanmoins l'inconvénient que la largeur de la cage désassemblée ou repliée reste relativement conséquente par rapport à l'espace de disque intervertébral. Ces cages présentent également les inconvénients d'une implantation difficile du fait d'une structure trop complexe et peu souple.
Le document WO 00/62719 Al décrit des cages intersomatiques comportant au moins deux segments reliés en ligne par un fil formant une boucle à une extrémité d'un des segments et traversant deux fois chacun des segments, les segments étant agencés pour former un arc de cercle lorsqu'une traction est exercée sur le fil. Ce type de cage présente l'avantage d'être peu volumineux et donc pratique pour l'insertion dans l'espace intervertébral, mais présente l'inconvénient de former un arc de cercle qui est peu volumineux et ne permet pas un soutien efficace des vertèbres adjacentes. Le document WO 2002/54978 A2 décrit différentes méthodes de traitement des lésions des disques intervertébraux tels que les lésions de l'annulus fibrosus accompagnées de hernies. Ce document décrit notamment des implants intervertébraux comportant au moins deux segments reliés entre eux et à une paroi de l'annulus fibrosus. Ce type de solution présente l'inconvénient d'être en arc de cercle et de ne pas avoir une forme et des dimensions suffisantes pour permettre un bon soutien des vertèbres.
Outre ces problèmes de solidité, de rigidité, de fermeture difficile et de formes inadaptées des cages intersomatiques connues de l'art antérieur, un autre problème dans le domaine des implants intervertébraux concerne l'utilisation elle-même des cages intersomatiques ou des prothèse de disque, qui consistent toutes deux en deux mesures thérapeutiques extrêmes. En effet, lorsqu'un disque intervertébral est endommagé, une première solution consiste à retirer le nucleus pulposus pour éviter les hernies. Une fibrose aura alors lieu à l'intérieur de l'annulus qui conservera son rôle d'amortisseur (par sa forme de pneumatique) mais se tassera progressivement. Ensuite, lorsque l'annulus est trop endommagé pour assurer un bon maintien des vertèbres adjacentes, une seconde solution consiste à implanter une prothèse de disque intervertébral ancrée dans les vertèbres et remplaçant complètement le disque intervertébral pour conserver une mobilité des vertèbres. Cependant, lorsque l'annulus se tasse sous l'effort des contraintes exercées sur les vertèbres, les articulaires des vertèbres sont également progressivement endommagées par les pressions exercées dessus. Lorsque les articulaires sont trop endommagées, il n'est souvent plus possible d'implanter une prothèse et il faut alors procéder à une arthrodèse intervertébrale en implantant une cage intersomatique de fusion. Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution alternative consistant à insérer un implant (ou prothèse) à l'intérieur de l'annulus (après ablation du nucleus), de façon à aider l'annulus dans son rôle d'amortisseur. Cette solution alternative nécessite l'utilisation d'un implant dont la structure le rend facile à implanter sans lésion trop importante de l'annulus et doit permettre de retarder le tassement trop important de ce dernier, de façon à éviter que les articulaires ne soient trop endommagées et à permettre, plus tard, l'implantation d'une prothèse préservant la mobilité du patient, en ayant ainsi retardé le plus possible la nécessité d'une arthrodèse qui limite la mobilité du patient. Les cages et les prothèses connues de l'art antérieur, comme décrit ci-dessus par exemple, présentent donc l'inconvénient de ne pas répondre à ces exigences de confort pour le patient. Il est également connu, notamment par les demandes WO 01/08612 et EP 0 621 020 A1, des solutions permettant de répondre plus ou moins aux exigences décrites ci-dessus. En effet, la demande EP 0 621 020 Al décrit des billes ou des sacs de billes implantables dans l'annulus et la demande WO 01/08612 décrit un implant à bille implantable dans l'annulus. Cependant, les billes ou les sacs de billes de la demande EP 0 621 020 Al ne permettent pas un soutien efficace des vertèbres adjacentes, présentent un risque que toutes les billes ne se tassent d'un côté de l'espace et n'induisent une scoliose et présentent des risques d'éjection des billes hors de l'annulus lors d'une rupture de ce dernier ou/et du sac. L'implant de la demande WO 01/08612 quant à lui présente l'inconvénient de nécessiter une incision trop importante dans l'annulus et d'être difficile à implanter. Divers modes de réalisation de la présente invention ont donc pour but de proposer une prothèse de nucleus qui comporte une configuration d'insertion qui soit peu volumineuse et facile à implanter à l'intérieur de l'espace intervertébral et une configuration finale dans l'espace intervertébral qui permette un bon maintien de l'espace entre les vertèbres, avec une transition entre ces deux configurations qui soit facile à réaliser lors de l'implantation. Ce but est atteint par divers modes de réalisation de l'invention, dans lesquels une prothèse de nucleus est prévue et comprend une pluralité de segments, comportant un segment de tête et un segment de queue, et une liaison couplant les segments. La prothèse de divers modes de réalisation a une position ouverte dans laquelle les segments sont disposés en ligne le long de la liaison et forment une série, le segment avant étant situé au niveau d'une extrémité de la ligne et le segment de queue étant situé au niveau d'une autre extrémité de la ligne, et une position fermée dans laquelle les segments sont disposés en forme de disque, le segment de tête et le segment de queue étant sensiblement accolés. Divers modes de réalisation de la présente invention peuvent être configurés pour être utilisés dans une fusion. Cependant, une fusion élimine la mobilité entre les vertèbres adjacentes et peut transférer des contraintes et des mouvements aux disques intervertébraux auûdessus et/ou auûdessous du point de fusion. Par conséquent, un traitement qui permet de conserver une certaine mobilité des vertèbres directement auûdessus et auûdessous de l'espace de disque peut être préféré. Divers modes de réalisation de la présente invention peuvent être configurés pour être utilisés afin de conserver une certaine mobilité des vertèbres directement auûdessus et au dessous de l'espace de disque. Divers modes de réalisation d'un procédé sont également décrits à titre d'illustration. Par exemple, un mode de réalisation du procédé comporte l'insertion d'une pluralité de segments liés dans un annulus fibrosus et la fermeture de la prothèse de sorte qu'un premier segment, dit segment de tête, inséré dans l'annulus fibrosus et un dernier segment, dit segment de queue, inséré dans l'annulus fibrosus soient sensiblement mis côte à côte. La présente invention atteint les buts fixés grâce à une prothèse de nucleus comprenant une pluralité de segments, comportant un segment de tête et un segment de queue, et au moins une liaison couplant les segments, 25 la prothèse étant caractérisée en ce qu'elle comporte : -une position ouverte dans laquelle les segments sont disposés en ligne le long de la liaison et forment une série, le segment de tête étant au niveau d'une extrémité de la ligne et le segment de queue au niveau d'une autre extrémité de la 30 ligne; et - une position fermée dans laquelle les segments sont disposés sensiblement en forme de disque intervertébral, avec le segment de tête et le segment de queue sensiblement accolés.
Selon une autre particularité, un ou plusieurs des segments sont élastiques. Selon une autre particularité, un ou plusieurs des segments ont un gradient d'élasticité. Selon une autre particularité, un ou plusieurs des segments ont une portion interne ayant une première élasticité ou un premier gradient d'élasticité et une portion externe ayant une seconde élasticité ou un second gradient d'élasticité. Selon une autre particularité, la liaison entre les segments comprend au moins une liaison souple.
Selon une autre particularité, la liaison souple est un ligament. Selon une autre particularité, la liaison entre les segments comprend au moins une charnière. Selon une autre particularité, la prothèse comprend au moins une jointure configurée pour permettre un mouvement relatif entre des segments individuels lorsque la prothèse est dans sa position fermée. Selon une autre particularité, les jointures sont configurées pour un mouvement relatif vertical des segments entre eux. Selon une autre particularité, les jointures sont formées par un élément mâle de verrouillage réciproque sur un parmi les segments et un élément femelle de verrouillage réciproque sur un autre parmi les segments, ces éléments de verrouillage réciproque étant complémentaires entre eux. Selon une autre particularité, les éléments mâles de verrouillage réciproque comprennent des broches et les organes femelles de verrouillage réciproque comprennent des canaux dans lesquels peuvent coulisser ces broches. Selon une autre particularité, la prothèse comporte un élément de fermeture sur une extrémité de la liaison souple.
Selon une autre particularité, l'élément de fermeture est configuré pour mettre en prise une extrémité de la liaison souple, une telle mise en prise étant configurée pour pousser la prothèse dans sa position fermée. Selon une autre particularité, l'élément de fermeture comporte une boucle de la liaison souple. Selon une autre particularité, l'élément de fermeture comporte une butée située à une extrémité de la liaison souple. Selon une autre particularité, la liaison souple emprunte un trajet sécant au travers des segments.
Selon une autre particularité, la liaison souple emprunte des rainures le long des segments. Selon une autre particularité, la prothèse comprend une bande à laquelle un ou plusieurs des segments sont couplés. Selon une autre particularité, un ou plusieurs segments sont couplés à la bande par une broche localisée dans une rainure dans la bande. Selon une autre particularité, une charnière, entre au moins deux parmi les segments, est associée à la bande par une broche située dans une rainure de la piste. Selon une autre particularité, la bande est configurée pour se replier 20 autour des segments lorsque la prothèse est en position fermée. Selon une autre particularité, la bande est configurée pour envelopper la forme de disque de la prothèse dans sa position fermée. Selon une autre particularité, la proth.èse comprend un ligament couplé à la bande et configuré pour replier la bande lorsqu'une force de 25 traction est appliquée sur le ligament. Selon une autre particularité, la bande a une élasticité différente de l'élasticité des segments. Selon une autre particularité, la prothèse comporte des fenêtres et constitue un dispositif de fusion. 30 Selon une autre particularité, la prothèse comporte au moins une enveloppe configurée pour maintenir les segments.
Selon une autre particularité, d'une part, l'enveloppe a un intérieur compatible avec la position fermée de la prothèse intervertébrale à plusieurs segments et, d'autre part, la prothèse est configurée pour effectuer une transition de sa position ouverte à sa position fermée à mesure qu'elle entre 5 dans l'enveloppe. Selon une autre particularité, le segment de tête et le segment de queue, apposés lorsque la prothèse est en position fermée, sont en contact par une face du segment de tête et une face du segment de queue, ces deux faces comportant un élément de verrouillage réciproque. 10 Selon une autre particularité, la bande comporte des encoches facilitant son repliement autour des segments lorsque la prothèse est mise en position fermée. Les détails d'un ou de plusieurs modes de réalisation de l'invention sont exposés dans les dessins et les descriptions de ce mémoire descriptif. 15 D'autres particularités, objets et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 20 La figure 1 représente une vue latérale d'une section d'une colonne vertébrale, La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une section d'une colonne vertébrale, Les figures 3A et 3B sont des vues en perspective de prothèses 25 intervertébrales exemplaires conformément à certains modes de réalisation, Les figures 4A et 4B représentent des vues de dessus de prothèses intervertébrales exemplaires conformément à certains modes de réalisation, La figure 5 représente une vue en perspective d'un instrument d'insertion conformément à certains modes de réalisation, 30 La figure 6 représente une vue en coupe transversale du côté opposé d'un exemple de prothèse intervertébrale implantée chirurgicalement dans un disque intervertébral conformément à certains modes de réalisation, La figure 7 représente une vue en coupe transversale inversée d'un exemple de prothèse intervertébrale implantée chirurgicalement conformément à certains modes de réalisation, La figure 8 représente une vue en coupe transversale d'une section 5 du rachis humain après l'implantation chirurgicale d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 9 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 10 représente une vue de dessus d'un exemple de prothèse 10 intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 11 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 12 représente une vue de dessus d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, 15 Les figures 13 représentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 14 représente une vue en perspective d'un exemple de dispositif de retenue destiné à être utilisé avec une prothèse intervertébrale 20 conformément à certains modes de réalisation, La figure 15 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 16 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, 25 La figure 17 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 18 représente une vue en coupe transversale de l'exemple de la prothèse intervertébrale de la figure 17, conformément à certains modes de réalisation, 30 La figure 19 représente une autre vue en coupe transversale de l'exemple de la prothèse intervertébrale exemplaire de la figure 17, conformément à certains modes de réalisation, La figure 20 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation,
La figure 21 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation, La figure 22 représente une vue en perspective d'un exemple d'enveloppe conformément à certains modes de réalisation,
La figure 23 représente une vue en perspective d'un exemple d'enveloppe conformément à certains modes de réalisation,
La figure 24 représente une vue en perspective d'un exemple de prothèse intervertébrale conformément à certains modes de réalisation,
La figure 25 représente une vue en coupe transversale inversée d'un exemple de prothèse insérée dans une enveloppe conformément à certains modes de réalisation,
La figure 26 représente de manière simplifiée l'insertion d'une prothèse conformément à certains modes de réalisation,
La figure 27 représente de manière simplifiée l'insertion d'une prothèse conformément à certains modes de réalisation,
La figure 28 représente un mode de réalisation comprenant des composants de fixation rachidiens, La figure 29 représente un mode de réalisation comprenant des composants de stabilisation rachidiens souples,
La figure 30 représente un mode de réalisation comprenant plusieurs prothèses,
La figure 31 représente un mode de réalisation configuré pour atténuer ou imposer une lordose. DESCRIPTION DETAILLEE DE CERTAINS MODES DE REALISATION
La figure 1 est une vue latérale représentative d'une section (10) d'une colonne vertébrale. En particulier, la section (10) illustrée représente un disque intervertébral (14) entre deux vertèbres (12a) et (12b). Comme représenté sur la vue en coupe transversale d'une section (10) illustrée sur la figure 2, le disque (14) comporte un annulus fibrosus (16) et un nucleus pulposus (18). Comme décrit ciûdessus, si l'annulus fibrosus (16) se rompt, le nucleus pulposus peut émerger de la rupture et exercer une pression sur des nerfs rachidiens (non illustrés).
Les figures 3A et 3B illustrent des prothèses intervertébrales (30) dans une position ouverte conformément à divers modes de réalisation. Dans divers modes de réalisation, l'implantation peut être agencée afin de soulager l'inconfort provoqué par une hernie discale (ou une autre condition dégénérative ou pathologique) tout en fournissant encore un certain degré de mobilité pour les vertèbres. La prothèse (30) peut être implantée chirurgicalement à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16), par exemple, si l'annulus fibrosus (16) reste suffisamment sain et intact. Dans certains modes de réalisation, la prothèse (30) peut être employée pour renforcer le nucleus pulposus (18) restant. Divers modes de réalisation de la prothèse (30) peuvent être employés pour remplacer un nucleus pulposus (18) qui a été complètement extrait. La prothèse (30) peut également être élaborée pour une insertion et une mise en place dans un espace de disque intervertébral qui a subi une discectomie complète (ablation totale du disque intervertébral). Cependant, dans ce cas, la prothèse sera utilisée en tant que cage intersomatique de fusion et pourra comporter des fenêtres comme expliqué ci-après. Ce mode de réalisation de la prothèse en tant que cage de fusion pourra comporter des moyens d'ancrage osseux, par exemple de type connu, pour la fixer dans les vertèbres adjacentes avant que la fusion n'ait eu lieu. La prothèse (30) peut également être employée pour apaiser des conditions autres qu'une hernie discale ; par exemple, la prothèse (30) peut être utilisée pour soulager des problèmes concernant un durcissement de l'annulus fibrosus (16) et/ou une déshydratation du nucleus pulposus, ou d'autres conditions dégénératives ou pathologiques. Lorsque la prothèse (30) est utilisée comme un dispositif de fusion, elle (30)peut être mise en place à l'intérieur de portions restantes de l'annulus fibrosus ou mise en place à l'intérieur de l'espace du disque intervertébral à la suite d'une discectomie complète. En tant qu'un dispositif de fusion, la prothèse (30) peut être configurée pour favoriser une interposition de tissu osseux et peut être disposée dans l'espace de disque pour faciliter une fusion des vertèbres (12a) et (12b). La prothèse (30) comporte une pluralité de segments (32). Les figures 3A et 3B illustrent chacune, respectivement, trois segments (32a, (32b) et 32c), mais, dans des modes de réalisation en variante, la prothèse (30) peut comporter, au choix, un nombre quelconque de segments, à partir de deux. Par exemple, la prothèse (30) peut avoir deux segments, quatre segments, cinq segments, six segments et ainsi de suite. Les segments (32) peuvent être formés à partir d'un matériau rigide ou semiùrigide qui convient, pour conserver l'espacement entre les vertèbres (12a et 12b). Par exemple, les segments (32) peuvent être formés à partir d'un matériau plastique semiùrigide qui est au moins partiellement élastique pour permettre au segment (32) de mieux absorber des contraintes exercées sur les segments une fois la prothèse (30) implantée dans l'annulus fibrosus (16). Dans d'autres modes de réalisation, les segments (32) peuvent également être rigides dans une partie ou la totalité des portions des segments (32). Des combinaisons de portions rigides et semiùrigides peuvent être utilisées dans divers modes de réalisation des segments (32) pour fournir des propriétés de support souhaitées.
Les segments (32) peuvent être liés ensemble par au moins une liaison. Par exemple, sur les figures 3A et 3B, les segments (32) sont liés par une charnière (34a) (34a) (entre les segments (32a) et 32b) et une charnière (34b) (entre les segments (32b) et 32c). Les segments (32) peuvent également être liés ensemble par un ou plusieurs autres éléments de liaison, comme une liaison souple, par exemple telle qu'un ligament (36). Le ligament (36) peut emprunter un trajet sécant au travers d'un ou plusieurs segments (32), via un passage traversant ce(s) segment(s) ou emprunter un trajet via des rainures le long des segments. Dans d'autres configurations, le ligament (36) peut emprunter d'autres trajets qui conviennent (par exemple, radiaux, annulaires, arqués, incurvés, ascendants, descendants, à entrecroisements, etc.) au travers des segments (32). Le ligament (36) peut être composé de fibres synthétiques, telles que la fibre polyester Dacron produite par la E. I. du Pont de Nemours et Company de Wilmington, Delaware, d'autres polymères ou plastiques, ou d'autres matériaux qui conviennent. D'autres types de liaison peuvent également être utilisés pour coupler le segment (32), par exemple, tel qu'examiné en outre ciùdessous.
Le ligament (36) peut également comporter un élément de fermeture, par exemple, tel qu'une boucle (38). La boucle (38) peut être utilisée au cours de l'implantation chirurgicale de la prothèse (30), comme décrit ciùdessous. D'autres dispositifs d'assemblage ou de retenue peuvent être employés en tant qu'élément de fermeture à la place d'une boucle, tel que, par exemple, un crochet, un cliquet ou un étrier. Dans une position ouverte de la prothèse (30), les segments (32) peuvent être disposés le long du ligament (36) en une ligne formant une série (c'estùàùdire, les uns après les autres, en chapelet), depuis le segment (32c) le plus proche de la boucle (38) jusqu'au segment (32a) le plus éloigné de la boucle (38). Dans une position ouverte, la prothèse (30) aura un segment avant, dit segment de tête, tel que, par exemple, le segment (32c), et un segment arrière ; dit segment de queue, tel que, par exemple, le segment (32a). Les désignations avant et arrière , ou respectivement de tête et de queue , sont établies selon le sens dans lequel la prothèse (30) est implantée (voir, par exemple, les figures 6 ou 25). En tant que tel, dans une position ouverte, la prothèse (30) a une aire en coupe transversale (40) généralement délimitée en largeur par la largeur (42) des segments (32) et généralement délimitée en hauteur par une hauteur verticale (44) des segments (32). La prothèse (30) peut avoir n'importe quelle hauteur (44) ou largeur (42) qui conviennent.
Par exemple, la hauteur (44) et la largeur (42) des segments (32) peuvent être sélectionnées sur la base d'une hauteur et d'une largeur d'un disque (14) intervertébral ou de l'espace de disque intervertébral du patient.
Les segments (32) sont façonnés de telle manière que lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée (voir les figures 4A, 4B, 7, 10 et 12 représentant des positions presque fermées et les figures 15 et 30 représentant des positions fermées), les segments (32) forment une prothèse dont la forme convient pour supporter les vertèbres (12a et 12b). Des formes qui conviennent peuvent varier en fonction de l'anatomie du patient et de la mise en place voulue de la prothèse (30), par exemple, une mise en place à l'intérieur de l'annulus fibrosus, une mise en place dans un espace de disque intervertébral qui a subi une discectomie complète, une mise en place en tant qu'un dispositif de fusion, ou une mise en place destinée à corriger ou imposer une condition lordotique ou cyphotique. Quelle que soit la mise en place voulue, les formes qui conviennent pour supporter les vertèbres (12a et 12b) seront dénommées dans ce document en tant qu'une "forme de disque". Cette désignation concerne la forme de la prothèse de nucleus par rapport au disqueintervertébral. Pour les besoins de ce document, une forme de disque peut être de la forme d'un cylindre droit et plat tel que représenté sur les figures. Cependant, il pourra s'agir d'un cylindre généralisé, c'estùàùdire, une forme définie par le parcours d'une section transversale le long d'un axe tel qu'une ligne ou une courbe plus générale, délimitée des deux côtés par des surfaces qui peuvent être plates, convexes, concaves, ou une combinaison de cellesùci. En effet, un cylindre droit est défini par une base circulaire et une hauteur rectiligne, mais un cylindre généralisé pourra être défini par une base de n'importe quelle forme courbe ou polygonale et une hauteur courbe ou rectiligne. La présente prothèse pourra avoir n'importe quelle forme de ce type de cylindre généralisé. Les surfaces de contact vertébrales des formes façonnées cylindriques généralisées peuvent avoir des bords d'une quelconque forme qui convient (par exemple, un forme de disque, une ellipse, un ovale, un rectangle, une forme d'oeuf, un polygone, etc.). Une forme de disque peut en variante prendre la forme d'un ellipsoïde généralisée, d'un polyèdre, d'un toroïde généralisé ou une autre forme. La forme de disque formée par les segments (32) lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée peut être pleine ou peut être généralement creuse. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 3A et 3B, les segments (32) ont chacun une forme en coin, en pointe ou effilée, mais d'autres formes peuvent être utilisées. Divers modes de réalisation peuvent être particularisés par des bords chanfreinés, effilés ou biseautés pour éviter un endommagement des surfaces vertébrales. Par exemple, les modes de réalisation illustrés sur les figures 3A et 4A ont des bords chanfreinés entre les parois latérales et les surfaces supérieure et inférieure des segments. En plus, dans certains modes de réalisation, la face interne (46) du segment de tête peut avoir des bords supérieur, inférieur et/ou externes qui sont chanfreinés, par exemple, comme illustré sur les figures 3A et 4A, pour faciliter une fermeture de la prothèse (30) et éviter un endommagement du tissu environnant au cours de la fermeture. La forme de disque formée par les segments (32) lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée peut avoir une ou plusieurs fenêtres ou évidements le long de l'une ou l'autre, ou des deux, de ses surfaces de contact vertébrales et/ou le long d'une ou de plusieurs parois ou faces externes et/ou internes d'un ou plusieurs segments de la prothèse. Ces fenêtres peuvent consister en des trous borgnes ou des trous traversant les segments. La figure 3A, par exemple, illustre un mode de réalisation dans lequel des fenêtres ou évidements (35) sont disposés le long des surfaces de contact vertébral (33a, 33b et 33c). Dans ce mode de réalisation, les fenêtres (35) sont des trous cylindriques relativement petits. Les fenêtres 35 peuvent être élaborées pour s'adapter à une interposition osseuse de la vertèbre adjacente, ce qui peut favoriser la stabilité de la prothèse (30) à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) ou à l'intérieur de l'espace de disque intervertébral. Des fenêtres ou évidements peuvent également être configurés pour favoriser une fusion. Par exemple, la figure 3B illustre un mode de réalisation d'une prothèse (30) ayant de nombreuses fenêtres (35) configurées pour une interposition osseuse destinée à favoriser une fusion des vertèbres (12a et 12b). Les fenêtres (35) sur les surfaces supérieure et inférieure des segments peuvent être raccordées, de sorte qu'une interposition osseuse puisse s'étendre de manière continue depuis la vertèbre supérieure jusqu'à la vertèbre inférieure. En plus, les fenêtres peuvent se raccorder le long des faces internes des segments pour favoriser une interposition osseuse contiguë dans toute la prothèse (30). Par exemple, le mode de réalisation de la prothèse (30) représentée sur la figure 3B est sensiblement creux, mais d'autres modes de réalisation peuvent employer différentes configurations et étendues des fenêtres ou vides. Une interposition osseuse pour les modes de réalisation des figures 3A et 3B, ainsi que d'autres modes de réalisation, peut être favorisée en utilisant un tissu osseux ou des substituts naturels ou synthétiques de tissus osseux ou grâce à d'autres techniques. La figure 4 illustre une prothèse (30) dans une position presque fermée conformément à divers modes de réalisation. Lorsqu'elle est fermée, les segments (32a, (32b) et 32c) de tels modes de réalisation auront une forme de disque, généralement de la forme d'un cylindre. En particulier, dans une position fermée de la prothèse (30), les segments (32) se replient autour des charnières (34a et (34b)), de telle manière qu'une face (46) d'un segment (32) soit sensiblement juxtaposée à une face (46) d'un segment (32) adjacent. Lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée, une face (46) du segment (32a) est adjacente à une face (46) du segment (32c).
En d'autres termes, lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée, le premier segment de la série de segments (32) est généralement adjacent au dernier segment de la série. La figure 5 illustre un instrument d'insertion conformément à divers modes de réalisation. Dans le mode de réalisation illustré, l'instrument d'insertion est un guide configuré en tant qu'une goulotte (ou un conduit) (50) disposant d'un canal (51) s'étendant le long de la longueur de la goulotte (50). L'instrument d'insertion a une extrémité ouverte (52) configurée afin de recevoir une prothèse, telle que, par exemple, une prothèse (30) à charnières, comme illustré. Le canal (51) a, de préférence, une section transversale interne complémentaire au profil en coupe transversale (40) de la prothèse (i.e., complémentaire à la section transversale de la prothèse en position ouverte). Dans certains modes de réalisation, une section transversale interne de l'instrument d'insertion complémentaire au profil en coupe transversale (40) de la prothèse tendra à garder les segments de la prothèse, tel que les segments (32a, (32b) et 32c) de la prothèse (30) illustrée, en bon alignement, alors que la prothèse traverse le canal pour atteindre le point d'insertion (c'estùàùdire, à l'intérieur de l'annulus fibrosus ou à l'intérieur de l'espace de disque intervertébral, dans le cas d'une discectomie complète). Un dispositif de détournement, tel qu'un déflecteur courbé (53), peut éventuellement être disposé au niveau d'une extrémité de l'instrument d'insertion (50) destinée à être insérée dans l'espace intervertébral ou dans l'annulus fibrosus. Le dispositif de détournement peut avoir une souplesse adaptée pour faciliter une fermeture des segments de prothèse tout en facilitant encore l'enlèvement de l'instrument d'insertion. Eventuellement, le dispositif de détournement peut avoir une souplesse pouvant être sélectionnée, par exemple, en disposant d'un réglage pour l'insertion de la prothèse dans lequel le dispositif de détournement est relativement rigide, tout en disposant d'un autre réglage destiné à l'enlèvement de l'instrument d'insertion dans lequel le dispositif de détournement est relativement souple. Par exemple, le déflecteur peut avoir plusieurs segments articulés le long du sens d'insertion au travers duquel passe un conduit commun. Au cours d'une insertion de la prothèse, par exemple, une languette en "J" en acier à mémoire de forme (possédant une propriété de ressort) ayant une extrémité présentant une courbure appropriée peut être forcée à prendre une position droite et passée le long de la longueur de l'outil d'insertion au travers d'un conduit dans le conduit des segments déflecteurs. Lorsque la languette étant complètement insérée au travers du conduit de l'outil d'insertion et du conduit commun au travers des segments déflecteurs articulés, le déflecteur tend à maintenir la courbure appropriée pour une insertion de la prothèse. Lorsque la prothèse a été insérée, la languette peut être retirée complètement des conduits, libérant les forces exercées sur les segments déflecteurs articulés et les autorisant à s'articuler et s'aligner au cours de l'enlèvement de l'instrument d'insertion. Dans divers modes de réalisation, un dispositif de positionnement peut être utilisé au cours d'une insertion de la prothèse. Par exemple, le dispositif de positionnement illustré sur la figure 5 est configuré en tant qu'une tige (54). Le dispositif de positionnement peut être configuré avec un dispositif de commande, par exemple, tel qu'un levier ou un bouton (55) du mode de réalisation illustré sur la figure 5. Le dispositif de positionnement peut disposer d'un coupleur, par exemple, tel que l'encoche (56) illustrée sur la figure 5. Dans le mode de réalisation illustré, l'encoche (56) a une surface complémentaire à l'extrémité arrière d'un segment de la prothèse, mais d'autres moyens de couplage peuvent être utilisés. Le dispositif de positionnement peut également avoir un passage configuré en tant qu'un canal (57), au travers duquel une portion d'extrémité d'un ligament (36) peut s'étendre. Dans divers modes de réalisation, un dispositif de positionnement peut être utilisé pour pousser une prothèse le long d'un instrument d'insertion. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de positionnement peut être utilisé pour conserver la prothèse de nucleus à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) ou à l'intérieur de l'espace de disque intervertébral alors qu'un élément de liaison, tel qu'un ligament (36), est employé pour fermer la prothèse, et peut également être utilisé pour pousser davantage la prothèse dans la position appropriée au cours de l'opération de fermeture. La figure 6 illustre une technique qui peut être utilisée pour implanter chirurgicalement une prothèse (30) de nucleus dans un annulus fibrosus (16) conformément à divers modes de réalisation. Comme représenté, un instrument d'insertion, par exemple, tel qu'une cheminée ou tube (50), peut être inséré au travers d'une incision chirurgicale (20) dans l'annulus fibrosus (16) dans le site du nucleus pulposus (18). Une partie ou la totalité du nucleus pulposus (18) peut être retirée, au travers de la cheminée (50) (retrait non représenté) ou d'une autre façon. A ce point, la prothèse (30), dans une position ouverte, est amenée au travers de la cheminée (50) dans l'annulus fibrosus (16), la boucle (38) entrant la première. L'aire en coupe transversale de l'incision chirurgicale peut être généralement la même que le profil en coupe transversale (40), même si, comme décrit ciùdessous, la prothèse (30) dans une position fermée a une aire en coupe transversale plus grande que le profil (40). La figure 7 illustre la prothèse (30) dans une position presque fermée au cours de l'insertion chirurgicale de la prothèse (30) à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) conformément à divers modes de réalisation. Lorsque la prothèse (30) est amenée dans l'annulus fibrosus (16), la boucle (38) et le segment (32c) entrent en contact avec une surface de l'annulus fibrosus (16), provoquant le repli du segment (32c) et du segment (32b) autour de la charnière (34b). A mesure que la prothèse (30) avance dans l'annulus fibrosus (16), le segment (32b) et le segment (32a) se replieront ultérieurement autour de la charnière (34a). A ce point, la boucle (38) peut mettre en prise l'autre extrémité du ligament (36) (près du segment 32a). Dès que la boucle (38) est mise en prise avec l'autre extrémité du ligament, la prothèse (30) peut être poussée dans une position fermée en tirant sur l'extrémité du ligament (36) opposée à la boucle (38). La mise en prise de la boucle (38) avec l'autre extrémité du ligament (36) peut être configurée afin de provoquer le serrage du ligament (36) autour des segments (32a), (32b) et (32c) et afin de pousser la prothèse (30) dans une position fermée.
L'instrument (50) d'insertion pourra bien entendu être utilisé ici pour faciliter l'insertion de la prothèse, comme détaillé ci-après. Ce serrage peut être facilité par un ou plusieurs lubrifiants sur le ligament (36). Comme mentionné ciûdessus, lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée, la face (46a) du segment (32a) et la face (46c) du segment (32c) sont sensiblement accolées. Un dispositif de positionnement (54) peut être utilisé pour maintenir la prothèse (30) en position alors que le ligament (36) est serré. Puis, la boucle (38) peut être assemblée de manière permanente afin de conserver la prothèse (30) dans une position fermée. Dans des modes de réalisation en variante, d'autres techniques peuvent être utilisées pour conserver la prothèse (30) dans une position fermée. Une fois la prothèse (30) dans une position fermée, le ligament (36) peut être coupé, la cheminée (50) peut être retirée et l'annulus fibrosus (16) peut être fermé. De préférence, l'incision chirurgicale sera dimensionnée de sorte que la prothèse (30) dans une position fermée ne passe pas au travers de l'incision chirurgicale, bien que dans certains modes de réalisation, la prothèse (30) puisse reprendre une position ouverte pour un retrait par le biais de l'incision chirurgicale. La figure 8 illustre la section (10) de la colonne vertébrale après qu'une prothèse (30) ait été implantée chirurgicalement dans l'annulus fibrosus (16). Comme représenté, une prothèse (30) est placée à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) afin de faciliter un support vertébral et une absorption de choc. La figure 8 illustre une installation non destinée à une fusion d'une prothèse (30) de nucleus à l'intérieur d'un annulus fibrosus (16). Cependant, on s'apercevra que l'une quelconque des prothèses décrites ici pourrait en variante être reconfigurée pour être utilisée en tant qu'un dispositif de fusion à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) ou à l'intérieur de l'espace de disque intervertébral qui a subi une discectomie complète. La figure 9 illustre un autre mode de réalisation de la prothèse (30). Dans ce mode de réalisation, la prothèse (30) comporte des segments (70a), (70b) et (70c) couplés ensemble par le biais de charnières (34a) et (34b) et d'un ligament (36). Dans des modes de réalisation en variante, d'autres couplages et/ou liaisons peuvent être utilisés. Les segments (70) comportent chacun des éléments mâles (72) de verrouillage réciproque et des éléments femelles (74) de verrouillage réciproque. Respectivement comme représenté sur la figure 10, une vue de dessus de ce mode de réalisation de la prothèse (30), les éléments (72 et 74) de verrouillage réciproque se verrouillent réciproquement entre eux lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée. Dans divers modes de réalisation, les éléments mâles (72) de verrouillage réciproque sont formés à partir du même matériau élastique que les segments (70). Les éléments de verrouillage réciproque (72 et 74) peuvent être configurés pour empêcher un mouvement à la fois horizontal et vertical entre des segments individuels (70), lorsque ce mode de réalisation de la prothèse (30) est dans une position fermée, ou peuvent être configurés pour autoriser des mouvements relatifs limités des segments (70), horizontalement et/ou verticalement. La figure 11 illustre une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la prothèse (30) dans lequel les segments individuels de la prothèse (30) sont aptes à effectuer des mouvements verticalement les uns par rapport aux autres lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée. Ce mode de réalisation de la prothèse (30) comporte des segments (90a), (90b) et (90c) liés ensemble par le biais du ligament (36). Dans ce mode de réalisation, le ligament (36) traverse des alésages (des évidements ou des trous) (96) qui peuvent emprunter un trajet sécant au travers d'au moins un des segments (90a), (90b) et (90c), et/ou des rainures (98) le long des bords d'au moins un des segments. Dans d'autres modes de réalisation, les rainures (98) pourraient s'étendre autour d'un ou plusieurs parmi les segments (90a), (90b) et (90c) à la place des trous (96). D'autres combinaisons d'alésages (96) et/ou rainures (98) sembleront évidentes pour l'homme du métier après avoir examiné ce mémoire descriptif. Dans encore d'autres modes de réalisation en variante, d'autres liaisons peuvent également être utilisées pour coupler les segments (90) ensemble.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 11 et 12, les segments (90) comportent chacun des éléments mâles (92) de verrouillage réciproque et des éléments femelles (94) de verrouillage réciproque. Dans ce mode de réalisation, les éléments femelles (94) de verrouillage réciproque (94)sont plus longs dans le sens vertical que les éléments mâles (92) de verrouillage réciproque (92). Cette particularité permet aux éléments mâles (92) de verrouillage réciproque de coulisser à l'intérieur des éléments femelles (94) de verrouillage réciproque, ce qui permet aux segments (90) d'effectuer des mouvements verticaux les uns par rapport aux autres. Dans d'autres modes de réalisation, un autre mécanisme qui convient peut être employé pour des segments (90) à verrouillage réciproque (90) tout en fournissant aux segments (90) la possibilité d'effectuer des mouvements verticaux relatifs. Comme représenté sur la figure 12, une vue de dessus de ce mode de réalisation de la prothèse (30), des jointures sont formées par les éléments (92) et (94) de verrouillage réciproque (92) (94)se mettant en prise entre eux lorsque la prothèse (30) est dans une position fermée. Les éléments mâles (92) de verrouillage réciproque peuvent coulisser verticalement à l'intérieur des éléments femelles (94) de verrouillage réciproque. Par exemple, les éléments mâles (92) de verrouillage réciproque peuvent être configurés en tant que broches et les éléments femelles (94) de verrouillage réciproque peuvent être configurés en tant que canaux disposant d'une forme intérieure complémentaire à la forme externe des broches. Ainsi, les éléments de verrouillage réciproque (92 et 94) sont configurés afin de permettre un mouvement vertical entre des segments individuels (90) lorsque les modes de réalisation de la prothèse (30), tels que celuiùci, sont dans une position fermée. Dans divers modes de réalisation, les éléments mâles de verrouillage réciproque (92) sont formés à partir du même matériau élastique que les segments (90). Les figures 13 illustrent un autre mode de réalisation de la prothèse (30). Ce mode de réalisation de la prothèse (30) comporte des segments (110a), (110b) et (110c). Chacun des segments (110) comporte une première région élastique (112) et une seconde région élastique (114) dans lesquelles les première et seconde régions élastiques sont composées de matériaux présentant des constantes d'élasticité différentes. Dans certains modes de réalisation, les segments (110a), (110b) et (110c) peuvent manifester, en variante, un gradient d'élasticité au travers de portions des segments (110a), (110b) et (110c). Des segments ayant des régions à élasticité ou un gradient d'élasticité différent, bien entendu, peuvent de la même manière être mis en place dans divers autres modes de réalisation. Dans ce mode de réalisation, les segments (110a), (110b) et (110c) sont liés ensemble avec deux ligaments (36a et 36b), chacun des deux pouvant posséder une boucle, (38a) et (38b), respectivement, sur une extrémité. Comme pour des modes de réalisation décrits auparavant, les ligaments (36a et 36b) sont utilisés pour pousser les segments (110) dans une position fermée, et peuvent être utilisés pour maintenir la prothèse (30) dans une position fermée. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 13, les ligaments (36a et 36b) sont tissés au travers des segments (110), mais d'autres structures de ligament qui conviennent peuvent être utilisées (par exemple, un ligament unique traversant un trajet sécant au travers d'alésages dans les segments (110) ou des rainures le long des parois latérales des segments 110). De plus, dans certains modes de réalisation, les ligaments (36a et 36b) peuvent être lubrifiés pour faciliter leur mouvement par rapport aux segments (110).
Les éléments de liaison peuvent être élaborés afin de s'adapter aux formes et irrégularités des surfaces des vertèbres adjacentes. Par exemple, dans divers modes de réalisation, les ligaments (36a et 36b) peuvent être configurés avec une élasticité qui autorisera les segments individuels de la prothèse (30) à effectuer des mouvements, verticalement, les uns par rapport aux autres, lorsque la prothèse (30) sera dans une position fermée. Eventuellement, les ligaments (36a et 36b) peuvent être configurés avec une élasticité qui autorisera les segments (110a), (110b) et (110c) à s'écarter pour correspondre à une quelconque protubérance sur une surface de l'une ou l'autre, ou des deux, des vertèbres adjacentes.
Divers modes de réalisation peuvent avoir un ou plusieurs segments dans lesquels la hauteur d'un segment varie parmi différentes portions du segment. De telles variations peuvent s'adapter à diverses formes des surfaces des vertèbres adjacentes. Par exemple, les segments (110a), (110b) et (110c) des modes de réalisation illustrés sur les figures 13A, 13B et 15 ont des portions (112a, 112b et 112c) qui sont plus hautes que d'autres portions (114a, 114b et 114c). Divers modes de réalisation peuvent également disposer de dispositifs de retenue pour maintenir les ligaments. Le mode de réalisation illustré sur les figures 13A et 13B comporte des dispositifs de retenue sous la forme de butées (116a et 116b). Les butées (116a et 116b) sont disposées le long des ligaments (36a et 36b), respectivement, et sont dimensionnées pour se loger dans des canaux (120a et 120b), respectivement (voir la figure 15) afin de retenir ou verrouiller la prothèse (30) dans une position fermée. Les butées peuvent être utilisées pour bloquer (sécuriser) chaque extrémité des ligaments (36a et 36b) ou alors une extrémité des ligaments (36a, 36b) peut être bloquée (sécurisée) par une butée (116) et l'autre extrémité peut être directement fixée à un des segments, comme par exemple le segment 100c représenté sur les figures 13B et 15. Une vue agrandie d'une butée (116) conformément à divers modes de réalisation est représentée sur la figure 14. D'autres types de butées, fiches, brides, taquets, cliquets, verrous, dispositifs d'arrêt et griffes peuvent également être employés en tant que dispositifs de retenue. En plus, des dispositifs de retenue peuvent être utilisés pour verrouiller d'autres modes de réalisation décrits, en plus du mode de réalisation illustré sur les figures 13A, 13B et 15. La figure 16 est une vue en perspective d'une prothèse intervertébrale (130) conformément à divers modes de réalisation. La prothèse (130) comporte des segments (132a), (132b), et (132c), un ligament (134) et une bande (136) (comportant, dans certains modes de réalisation, une piste pour le coulissement des charnières comme décrit plus loin). Les segments (132) peuvent être sensiblement similaires en termes de matériaux et de formes aux segments (32), (70), (90) et (110) décrits ciùdessus. En d'autres termes, les segments (132) sont façonnés de telle manière que lorsque ceuxùci sont fermés ensemble (voir la figure 20), les segments (132) forment une forme de disque, comme décrit ciùdessus. En outre, la hauteur et la largeur des segments (132) peuvent être sélectionnées en rapport avec les dimensions du disque 14 ou de l'espace de disque intervertébral du patient. Le ligament (134) est sensiblement similaire au ligament (36), également décrit ciùdessus. Comme représenté, le ligament (134) peut être fileté dans la longueur, d'un côté à l'autre, entre les extrémités de la bande (136). Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 16, la bande (136) est de préférence configurée afin de se courber ou fléchir autour des segments (132) à mesure que les segments (132) sont amenés, ensemble, dans une position fermée. La bande (136) peut être en matériau flexible, d'élasticité identique ou différente à celle des segments ou posséder un gradient d'élasticité. La bande peut disposer d'évidements ou de vides, par exemple, tels que des encoches (38) représentées sur la figure 16, qui facilitent une courbure ou une flexion de la bande (136). Des encoches (38) peuvent éventuellement s'ouvrir le long du côté vers l'intérieur de la bande comme illustré sur la figure 16, ou s'ouvrir le long du côté vers l'extérieur de la piste.
Eventuellement, les encoches peuvent ne pas s'ouvrir le long des côtés vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la piste. La bande (136) peut également être formée à partir d'un matériau ayant une souplesse suffisante pour s'adapter à la courbure ou flexion requise sans aucune encoche ou aucun évidement.
Dans divers modes de réalisation, la bande (136) est courbée par serrage du ligament (134). La figure 17 est une vue en perspective partielle d'un autre mode de réalisation de la prothèse (130). Par souci de clarté d'illustration, le ligament (134) est omis sur la figure 17. Les segments (132a, 132b et 132c) sont liés ensemble par des charnières (140b et 140c) et sont couplés à la bande (136) par des charnières (140a, 140b, 140c et 140d). Comme illustré, chacune des charnières (140b et 140c) est couplée à un ou plusieurs parmi les segments (132) afin de former une ligne formant une série de segments. Chacune des charnières (140) peut également disposer d'une broche qui court à l'intérieur d'une rainure (142) de la bande (136). La bande (136) forme alors une piste guidant les charnières. Par exemple, dans ce mode de réalisation, la charnière (140b) est couplée entre les segments (132a) et (132b) et court dans la rainure (142), et la charnière (140c) est couplée entre les segments (132b) et (132c) et court dans la rainure (142). La charnière (140a) est couplée au segment (132a) seul, la charnière (140d) est couplée au segment (132c) seul et chacune des charnières (140a) et (140d) court à l'intérieur de la rainure (142). Dans des modes de réalisation en variante, un autre mécanisme peut être employé pour coupler les segments (132) à la bande (136).
Des vues en coupe transversale, réalisées le long des lignes de coupe représentées sur la figure 17, sont représentées sur les figures 18 et 19. En particulier, les figures 18 et 19 mettent en relief les relations spatiales entre les segments (132), les charnières (140) et la rainure (142) de la bande (136). La figure 18 illustre une vue en coupe transversale de la prothèse (130) au travers d'un des segments (132), et la figure 19 illustre une vue en coupe transversale de la prothèse (130) au travers d'une des charnières (140). Comme représenté sur les figures 18 et 19, la charnière (140) comporte une broche (150) qui court à l'intérieur d'une rainure (142) de la bande (136). En tant que tels, les segments (132) sont aptes à effectuer librement des mouvements à l'intérieur de la rainure (142). Dans des modes de réalisation en variante, un ou plusieurs parmi les segments (132) peuvent être équipés chacun d'une broche (150) couplée à la bande (136). Dans divers modes de réalisation, les charnières (140) peuvent ne pas disposer de broches, et des broches mises en place avec les segments (132) peuvent être le seul moyen de retenue des segments (132) avec la bande (136). D'autres formes de dispositifs de retenue peuvent être utilisées à la place des broches ; par exemple, l'un ou l'autre, ou les deux, parmi les segments (132) et les charnières (140) peuvent être configurés avec des extensions en queued'aronde attachées ou solidaires qui s'ajustent à un canal en queue d'aronde dans la bande (136). D'autres formes d'extensions peuvent également être utilisées en tant qu'un dispositif de retenue, tel que par exemple des extensions en "T" solidaires de, ou attachées à l'un ou l'autre, ou les deux, parmi les segments (132) et les charnières (140), qui s'ajustent à un canal en "T" dans la bande (136). Comme mentionné ciùdessus, la prothèse (130) est configurée pour se fermer de sorte que les segments (132) forment une forme de disque. En particulier, comme la prothèse (30) décrite ciùdessus, la prothèse (130) peut être introduite chirurgicalement dans l'annulus fibrosus (16) dans une position ouverte puis courbée dans une position fermée à mesure qu'elle entre dans le disque. Dans divers modes de réalisation, la prothèse (130) est courbée en tirant sur le ligament (134). La figure 20 illustre la prothèse (130) dans une position fermée. Comme représenté, la bande (136) entoure les segments (132), les maintenant dans une position fermée. La prothèse (130) peut alors être solidement fixée dans une position fermée en fixant solidement le ligament (134) de sorte qu'il maintienne les extrémités de la bande à proximité l'une de l'autre. La figure 21 illustre un mode de réalisation en variante de la prothèse (130) dans lequel la bande (136) enveloppe généralement les segments (132). Par exemple, dans ce mode de réalisation, les surfaces supérieure et inférieure de la bande (136) peuvent s'étendre auùdessus des segments (132). En variante, la rainure (142) peut également être agrandie pour envelopper les segments (132). La figure 22 illustre une enveloppe (162) qui peut être utilisée avec divers modes de réalisation de la prothèse. L'enveloppe (162) peut être configurée selon une forme de disque et peut être configurée afin d'envelopper une prothèse, telle que la prothèse (30) ou la prothèse (130) ou une autre prothèse intervertébrale qui convient. Chacune parmi les surfaces supérieure et inférieure de l'enveloppe (162) peut être généralement plate, convexe ou concave dans toutes les surfaces ou dans des portions sélectionnées des surfaces (comme mentionné précédemment pour la prothèse). L'enveloppe (162) peut être faite à partir d'un moyen biocompatible qui convient, tel que la fibre polyester Dacron , d'autres polymères ou plastiques ou d'autres matériaux qui conviennent. Dans divers modes de réalisation, une épaisseur, un entrecroisement ou une élasticité de l'enveloppe (162) est sélectionnée afin de produire une raideur souhaitée. La raideur, dans divers modes de réalisation, peut être suffisante pour que l'enveloppe (162) ait une forme normale, telle qu'une forme de disque, lorsque des forces externes n'agissent pas sur l'enveloppe (162). Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe (162) aura une élasticité et/ou une raideur qui tend à faire reprendre à l'enveloppe (162) sa forme normale lorsque des forces déformant l'enveloppe (162) cesse. En variante, une enveloppe (162) peut ne pas avoir de forme bien définie, par exemple, dans des modes de réalisation d'une enveloppe comprenant un sac, par exemple tissé.
La figure 24 est une vue en perspective d'un ensemble prothétique (160) conformément à divers modes de réalisation. L'ensemble prothétique (160) comporte une enveloppe (162) qui maintient une prothèse de nucleus, par exemple, telle que la prothèse de nucleus (30) ou (130) comme décrit ciùdessus, et un ligament (164) qui peut être utilisé pour fermer l'enveloppe (162). La figure 25 illustre une implantation chirurgicale d'un ensemble prothétique (160) conformément à certains modes de réalisation.
L'enveloppe (162) peut être couplée à un instrument d'insertion, par exemple, tel que la cheminée (50) illustrée. L'enveloppe et l'instrument d'insertion peuvent être fournis au chirurgien sous forme assemblée, dans divers modes de réalisation. Dans un mode de réalisation, après qu'une incision chirurgicale a été faite dans l'annulus fibrosus, l'enveloppe (162) enfilée sur une extrémité de la cheminée (50) peut être placée dans l'annulus fibrosus (16).
Dans divers autres modes de réalisation, l'enveloppe peut être fournie séparément de l'instrument d'insertion. Dans certains modes de réalisation, après qu'une incision chirurgicale a été faite dans l'annulus fibrosus, un instrument d'insertion tel qu'une cheminée (50) est installé et une enveloppe (162) est comprimée ou repliée et amenée au travers de la cheminée (50) dans la zone du nucléus.
Une fois à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) ou de l'espace de disque intervertébral, dans divers modes de réalisation, l'enveloppe (162) peut reprendre généralement sa forme normale. Bien que le mode de réalisation illustré sur la figure 25 illustre un mode de réalisation particulier de la prothèse (30), une quelconque autre configuration de prothèse qui convient peut être utilisée, tel que par exemple la prothèse (130) ou de quelconques variantes des prothèses (30) et (130). L'enveloppe (162) aura de préférence un intérieur compatible avec la position fermée de la prothèse (30) de nucleus. Dans une variante particulièrement avantageuse, l'enveloppe (162) est enfilée sur une extrémité de la cheminée (50) et ainsi maintenue ouverte pendant qu'elle est placée dans l'annulus ou l'espace de disque, de façon à faciliter la pénétration de la prothèse dans l'enveloppe par la suite. Comme illustré sur la figure 25, la prothèse (30) est amenée dans une position ouverte au travers de la cheminée (50) dans le sens (170) dans l'enveloppe (162), qui est désormais à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16). A mesure que la prothèse (30) entre dans l'enveloppe (162), elle se replie jusqu'à ce que la prothèse (30) soit dans une position fermée. La prothèse (30) peut également être serrée dans une position fermée à l'aide du ligament (36). Après que la prothèse (30) a été insérée et repliée dans une position fermée, l'enveloppe (162) peut être fermée à l'aide du ligament (164), par exemple, en le tirant. Puis, le ligament (164) peut être coupé, la cheminée (50) retirée et l'incision chirurgicale fermée. Dans des modes de réalisation en variante, l'ensemble prothétique (160) peut être employé pour remplacer un disque (14) qui a été retiré au cours d'une discectomie complète. Dans divers modes de réalisation, l'utilisation d'un instrument d'insertion peut être avantageuse. Par exemple, dans des modes de réalisation dans lesquels l'enveloppe (162) n'a pas de raideur suffisante pour que l'enveloppe (162) ait une forme normale, un instrument d'insertion peut être utilisé pour maintenir l'enveloppe ouverte et/ou en place au cours de l'insertion de la prothèse. Par exemple, la figure 26 illustre un mode de réalisation d'une enveloppe comprenant un sac tissé (162). L'extrémité de la cheminée (50) maintient l'enveloppe (162) ouverte et maintient l'enveloppe (162) en place au cours d'une insertion de la prothèse. La prothèse peut être passée au travers du canal (51), les segments (32a, 32b et 32c) étant agencés en une ligne formant une série afin d'entrer dans l'enveloppe (162). Dans le mode de réalisation illustré, le segment (32c) rencontre le déflecteur (53) en premier, provoquant le pivotement du segment et entamant la fermeture des segments (32a, 32b et 32c). Dans divers modes de réalisation, une manipulation latérale de l'extrémité du segment de tête (par exemple, le segment 32c sur la figure 26), peut faciliter une fermeture, par exemple, comme illustré sur la figure 26, sur laquelle l'extrémité du segment (32c) effectue un mouvement vers la paroi latérale droite (en haut sur la figure 26) comportant le réflecteur (53) du canal (51), provoquant le mouvement de la charnière entre les segments (32c et 32b) vers la paroi latérale gauche (en bas sur la figure 26) du canal (51), qui, à son tour, provoque le mouvement de la charnière entre les segments (32b) et (32a) vers la paroi supérieure du canal (51), plaçant de ce fait les segments (32b) et (32a) dans une meilleure position pour la fermeture de ces segments, comme représenté sur la figure 27.
Dans"divers modes de réalisation, la prothèse peut être mise en place avec d'autres structures de stabilisation rachidienne, par exemple, la figure 28 illustre un mode de réalisation dans lequel la prothèse (30) est configurée en tant qu'un dispositif de fusion et est implantée à l'intérieur d'un nucléus fibrosus (16) comme examiné ciùdessus, bien que d'autres modes de réalisation et procédés d'insertion de prothèse puissent être utilisés. Pour ce mode de réalisation et d'autres, un dispositif de stabilisation rachidien postérieur peut être utilisé pour fournir une stabilité supplémentaire à l'alignement intervertébral. Dans le mode de réalisation illustré, une vis pédiculaire (81) est implantée dans chacune des vertèbres (12a et 12b). Dans des modes de réalisation préférés, les vis pédiculaires (81) peuvent avantageusement être configurées comme décrit dans la demande FR 2 823 093, ou la demande FR 2 833 151, toutes deux déposées par la demanderesse. Une barre (82) est fixée à chaque vis (81) et tend à maintenir les vertèbres (12a et 12b) dans l'alignement déterminé par le chirurgien au cours de l'intervention chirurgicale. Comme le constatera l'homme du métier après avoir examiné ce mémoire descriptif, d'autres dispositifs de fixation rachidiens peuvent être utilisés en variante. Des dispositifs de stabilisation vertébraux souples peuvent également être mis en place avec une prothèse. Par exemple, la figure 29 illustre un mode de réalisation utilisant un dispositif de support vertébral comme décrit dans la demande FR 06 11198, déposée par la demanderesse. Dans le mode de réalisation illustré, une vis pédiculaire (81) est implantée dans chacune des vertèbres (12a et 12b). Un élément de liaison (83) comprend un élément d'amortissement (84) et des éléments rigides (85) articulés par l'élément d'amortissement (84). Chacun des éléments rigides (85) est fixé à une des vis pédiculaires (81), respectivement. Le dispositif de support vertébral fournit une articulation souple des éléments rigides (85), qui peuvent fournir une certaine liberté de mouvement aux vertèbres (12a et 12b). Dans divers modes de réalisation, l'élément d'amortissement (84) s'adapte aux contraintes rencontrées par l'élément de liaison (83) au cours de ces mouvements, et tend à faire reprendre aux vertèbres (12a et 12b) une configuration voulue. Dans certains modes de réalisation, plusieurs prothèses peuvent être mises en place à l'intérieur de l'annulus fibrosus (16) ou l'espace de disque intervertébral. Par exemple, la figure 30 illustre un mode de réalisation utilisant deux prothèses (30) dimensionnées de manière appropriée pour une insertion à l'intérieur de l'annulus fibrosus ou pour une mise en place à l'intérieur de l'espace de disque intervertébral à la suite d'une discectomie complète. D'autres modes de réalisation peuvent utiliser plus de deux prothèses. D'autres modes de réalisation de prothèse peuvent être utilisés et des combinaisons de modes de réalisation de prothèse peuvent être utilisées. Une enveloppe peut être utilisée avec une, plusieurs ou toutes parmi les diverses prothèses utilisées dans des modes de réalisation à plusieurs prothèses. Des modes de réalisation à plusieurs prothèses peuvent également être utilisés avec d'autres structures de stabilisation rachidiennes, telles que celles examinées ciùdessus. Divers modes de réalisation peuvent être configurés pour atténuer ou imposer une lordose ou une cyphose. Par exemple, la figure 31 illustre un mode de réalisation d'une prothèse (30) de nucleus implantée à l'intérieur de l'annulus fibrosus et configurée pour atténuer ou imposer une lordose. Les surfaces supérieure et inférieure de la prothèse (30) illustrée sont inclinées de sorte que la portion antérieure de la prothèse (30) soit plus mince que la portion postérieure. Une condition cyphotique pourrait être atténuée ou imposée en configurant une prothèse ayant une portion antérieure qui soit plus épaisse que la portion postérieure. Après avoir examiné le mémoire descriptif de la présente demande, l'homme du métier constatera que de nombreux modes de réalisation différents de prothèses, conformément à l'invention, peuvent éventuellement être configurés pour atténuer ou imposer une lordose ou une cyphose.
L'homme du métier constatera, après avoir examiné ce mémoire descriptif, que les étapes des divers procédés, processus et autres techniques décrits ici n'ont pas besoin d'être effectués dans un quelconque ordre particulier, à moins d'indications expressément contraires ou logiquement nécessaires afin de satisfaire expressément aux conditions énoncées. En plus, après avoir examiné ce mémoire descriptif, l'homme du métier constatera que l'invention peut être réalisée selon diverses formes différentes et que divers changements, substitutions et modifications peuvent être apportés sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. Ici, des références à des surfaces ou d'autres structures telles que "supérieure", "de dessus", "inférieure", "du bas", ou ayant une "hauteur", "largeur", ou "longueur", et des références directionnelles telles que "horizontal" et "vertical", sont généralement arbitraires et répondent uniquement à un souci de commodité, et l'homme du métier constatera, après avoir examiné ce mémoire descriptif, que de telles désignations peuvent, de manière appropriée, être réorientées dans des modes de réalisation particuliers. Les modes de réalisation décrits sont uniquement illustratifs et ne sont pas limitatifs et la portée de l'invention est uniquement définie par les revendications suivantes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ciùdessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (29)

REVENDICATIONS
1. Prothèse (30, 130, 160) de nucleus comprenant une pluralité de segments (32, 70, 90, 110, 132), comportant un segment de tête et un segment de queue, et au moins une liaison (34, 36, 134, 140, 164) couplant les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132), la prothèse (30, 130, 160) étant caractérisée en ce qu'elle comporte : une position ouverte dans laquelle les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont disposés en ligne le long de la liaison et forment une série, le segment de tête étant au niveau d'une extrémité de la ligne et le segment de queue au niveau d'une autre extrémité de la ligne; et une position fermée dans laquelle les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont disposés sensiblement en forme de disque intervertébral, avec le segment de tête et le segment de queue sensiblement accolés.
2. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont élastiques.
3. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) ont un gradient d'élasticité.
4. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) ont une portion interne ayant une première élasticité ou un premier gradient d'élasticité et une portion externe ayant une seconde élasticité ou un second gradient d'élasticité.
5. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la liaison (34, 36, 134, 140, 164) entre les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) comprend au moins une liaison souple (36 ; 134 ; 164).
6. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la liaison souple est un ligament (36 ; 134 ; 164).
7. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison (34, 36, 134, 140, 164) entre les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) comprend au moins une charnière (34, 140).
8. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une jointure (72, 74, 92, 94) configurée pour permettre un mouvement relatif entre des segments individuels lorsque la prothèse est dans sa position fermée.
9. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 8, caractérisée en ce que les jointures (72, 74, 92, 94) sont configurées pour un mouvement relatif vertical des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) entre eux.
10. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les jointures (72, 74, 92, 94) sont formées par un élément mâle de verrouillage réciproque (72, 92) sur un parmi les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) et un élément femelle de verrouillage réciproque (74, 94) sur un autre parmi les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132), ces éléments de verrouillage réciproque étant complémentaires entre eux.
11. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 10, caractérisée en ce que les éléments mâles de verrouillage réciproque (72, 92) comprennent des broches et les organes femelles de verrouillage réciproque (74, 94) comprennent des canaux dans lesquels peuvent coulisser ces broches.
12. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 5 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément de fermeture (38, 116) sur une extrémité de la liaison souple (36, 134, 164).
13. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (38, 116) est configuré pour mettre en prise une extrémité de la liaison souple (36, 134, 164), une telle mise en priseétant configurée pour pousser la prothèse (30, 130, 160) dans sa position fermée.
14. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (38, 116) comporte une boucle (38) de la liaison souple (36 ; 134 ; 164).
15. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que l'élément de fermeture (38, 116) comporte une butée (116) située à une extrémité de la liaison souple (36 ; 134 ; 164).
16. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 5 à 15, caractérisée en ce que la liaison souple (36 ; 134 ; 164) emprunte un trajet sécant au travers des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132).
17. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 5 à 15, caractérisée en ce que la liaison souple (36 ; 134 ; 164) emprunte des rainures (98) le long des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132).
18. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce qu'elle comprend une bande (136) à laquelle un ou plusieurs des segments (32, 70, 90, 110, 132) sont couplés.
19. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) sont couplés à la bande (136) par une broche (150) localisée dans une rainure (142) dans la bande (136).
20. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 18 et 19, caractérisée en ce qu'une charnière (140), entre au moins deux parmi les segments (32;70;90;110;132), est associée à la bande (136) par une broche (150) située dans une rainure (142) de la piste (136).
21. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 18 à 20, caractérisée en ce que la bande (136) est configurée pour se replier autour des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) lorsque la prothèse est en position fermée.
22. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 18 à 21, caractérisée en ce que la bande (136) est configurée pour envelopper la forme de disque de la prothèse dans sa position fermée.
23. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 18 à 22, caractérisée en ce qu'elle comprend un ligament (36 ; 134 ; 164) couplé à la bande (136) et configuré pour replier la bande (136) lorsqu'une force de traction est appliquée sur le ligament (36 ; 134 ; 164).
24. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 2 à 23, caractérisée en ce que la bande (136) a une élasticité différente de l'élasticité des segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132).
25. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 24, caractérisée en ce que la prothèse (30, 130, 160) comporte des fenêtres (35) et constitue un dispositif de fusion.
26. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 25, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une enveloppe (162) configurée pour maintenir les segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132).
27. Prothèse (30, 130, 160) selon la revendication 26, caractérisée en ce que, d'une part, l'enveloppe (162) a un intérieur compatible avec la position fermée de la prothèse intervertébrale (30, 130, 160) à plusieurs segments (32 ; 70 ; 90 ; 110 ; 132) et, d'autre part, la prothèse est configurée pour effectuer une transition de sa position ouverte à sa position fermée à mesure qu'elle entre dans l'enveloppe (162).
28. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 27, caractérisée en ce que le segment de tête et le segment de queue, apposés lorsque la prothèse est en position fermée, sont en contact par une face (46a) du segment de tête et une face (46c) du segment de queue, ces deux faces comportant un élément de verrouillage réciproque.
29. Prothèse (30, 130, 160) selon une des revendications 1 à 28, caractérisée en ce que la bande (136) comporte des encoches facilitant sonrepliement autour des segments lorsque la prothèse est mise en position fermée.
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