FR2951370A1

FR2951370A1 - Implant de fusion intervertebral

Info

Publication number: FR2951370A1
Application number: FR0957292A
Authority: FR
Inventors: Benoit Laurent; Armand Linge; David Fischer-Lokou
Original assignee: ARCA MEDICA GmbH
Current assignee: ARCA MEDICA GmbH
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-22
Anticipated expiration: 2029-10-16
Also published as: DE102010048641A1; DE102010048641B4; FR2951370B1

Abstract

La présente invention se rapporte à un implant (100) destiné à être implanté entre deux vertèbres voisines pour remplacer un disque intervertébral afin de fusionner les deux vertèbres, comprenant un élément antérieur (200), un élément postérieur (300) réunis par l'intermédiaire d'une articulation (400), l'élément antérieur (200) étant destiné à être introduit en premier, l'élément postérieur (300) étant destiné à être utilisé pour mettre en place l'implant. Selon l'invention, les deux éléments sont mobiles entre une position d'ouverture destinée à permettre l'introduction de l'implant en direction des vertèbres, dans laquelle ils forment, entre deux plans (A, B) médians aux éléments (200, 300) et sécants à l'articulation (400), un angle (α) obtus et une position de fermeture obtenue par pivotement pendant la mise en contact de l'élément antérieur contre le plateau d'une vertèbre. L'obliquité de l'élément antérieur favorise l'enroulement de l'implant entre les vertèbres, facilitant ainsi sa mise en place. La mise en place définitive de l'implant est réalisée automatiquement, par rotation de l'élément antérieur, sans qu'il soit nécessaire de modifier sa géométrie depuis l'extérieur. L'élément antérieur bascule de lui-même vers sa position de fermeture Dans sa position de fermeture, l'implant procure une liaison stable aux vertèbres.

Description

La présente invention concerne un implant chirurgical destiné à être positionné entre deux vertèbres voisines de manière à les fusionner, c'est-à-dire à les réunir de manière définitive. Lorsqu'un disque vertébral est abîmé, usé au point de ne plus pouvoir être soigné, une solution connue consiste à opérer le patient pour retirer le disque détruit et le remplacer par un implant susceptible de fusionner les deux vertèbres afin de stabiliser la colonne vertébrale. On connaît ainsi à la lecture du brevet US-Al-2009/0054991, un implant destiné à fusionner deux vertèbres voisines, comprenant un élément antérieur suivi d'un élément postérieur, réunis par une articulation située latéralement. Dans leur position d'introduction de l'organisme, les deux éléments sont alignés. De l'autre bord de l'articulation, un mécanisme incorporant une vis à bout arrondi permet d'agir sur l'élément antérieur pour l'incliner vis-à-vis de l'élément postérieur. Le chirurgien place l'implant par voie latérale, transforaminale à l'aide d'un outil dont l'extrémité est vissée dans l'élément postérieur. Cet outil lui permet également de visser la vis afin de refermer les deux éléments, d'un angle d'une valeur de 20 0. Dans une variante de réalisation, l'implant est dépourvu du mécanisme d'inclinaison. L'élément postérieur incorpore un tenon formant axe de pivotement susceptible d'être tenu dans une paire de crochets d'un instrument chirurgical. Une tige logée dans l'instrument permet, d'une part, de maintenir alignés les deux éléments pendant leur implantation et, d'autre part, de refermer légèrement les deux éléments, puis de faire pivoter l'implant dans sa position de fusion. L'instrument chirurgical peut alors être retiré. Le demandeur a cherché une solution plus simple à mettre en oeuvre, en utilisant, en particulier, un instrument chirurgical conventionnel. A cet effet, est proposé un implant destiné à être implanté entre deux vertèbres voisines pour remplacer un disque intervertébral afin de fusionner les deux vertèbres, comprenant un élément antérieur, un élément postérieur réunis par l'intermédiaire d'une articulation, l'élément antérieur étant destiné à être introduit en premier, l'élément postérieur étant destiné à être utilisé pour mettre en place l'implant ; selon l'invention, les deux éléments sont mobiles entre une position d'ouverture destinée à permettre l'introduction de l'implant en direction des vertèbres, dans laquelle ils forment, entre deux plans médians aux éléments et sécants à l'articulation, un angle (a) obtus et une position de fermeture obtenue par pivotement pendant la mise en contact de l'élément antérieur contre le plateau d'une vertèbre. L'obliquité de l'élément antérieur favorise l'enroulement de l'implant entre les vertèbres, facilitant ainsi sa mise en place.

La mise en place définitive de l'implant est réalisée automatiquement, par rotation de l'élément antérieur, sans qu'il soit nécessaire de modifier sa géométrie depuis l'extérieur. L'élément antérieur bascule de lui-même vers sa position de fermeture. Dans sa position de fermeture, l'implant procure une liaison stable aux vertèbres. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la valeur de l'angle (a) obtus est supérieure ou égale à 135 ° et inférieure à 180 °. La position d'ouverture de l'implant favorise son introduction entre les vertèbres.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, dans la position de fermeture de l'implant, la valeur de l'angle (13) formé entre les deux éléments est comprise entre 45° et 90°. Cette disposition relative des deux éléments s'adapte à la morphologie des deux vertèbres.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, chaque élément est délimité par deux parois latérales destinées respectivement à être mises en contact avec les corps vertébraux des deux vertèbres, lesdites parois latérales étant convexes. Cette forme légèrement arrondie facilite la mise en place de l'implant et épouse efficacement la morphologie des corps vertébraux.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'épaisseur (1) de l'élément antérieur est plus faible que celle (L) de l'élément postérieur pour favoriser la mise en place finale de l'implant par basculement de l'élément antérieur. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, des striures sont formées sur les parois latérales dans le sens de la longueur des éléments.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, les striures présentent en section transversale une géométrie pyramidale. Cette géométrie favorise l'encrage de l'implant. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la géométrie pyramidale s'étire en longueur en section longitudinale.

L'insertion de l'implant est améliorée. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'élément postérieur est pourvu de moyens de préhension aptes à le tenir de manière oblique. Cette tenue oblique favorise l'introduction et la mise en place de l'implant entre les vertèbres. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'élément postérieur est délimité par une paroi avant et une paroi arrière parallèles, une paroi dorsale disposée de manière non perpendiculaire aux parois avant et arrière, un logement destiné à la préhension de l'implant débouchant perpendiculairement au travers de la paroi dorsale. Ce logement, constitué d'un trou cylindrique ou d'un trou taraudé, est destiné à réceptionner l'extrémité d'un instrument chirurgical conventionnel. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, deux renfoncements creusent les parois avant et arrière pour réceptionner de manière oblique, les becs d'un instrument chirurgical. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'implant incorpore deux butées prévues pour limiter l'angle d'ouverture et l'angle de fermeture de l'implant. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, une rainure est réalisée dans un élément et dans laquelle est logé un tenon constitutif de l'autre élément, l'articulation traversant la rainure et le tenon. On obtient ainsi une articulation d'une grande précision. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une vue de face d'un implant intervertébral dans une position d'ouverture d'introduction dans l'organisme selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue de face d'un implant intervertébral dans une position de fermeture à l'issue de sa mise en place définitive selon l'invention, la Fig. 3 représente une vue en perspective d'un élément antérieur d'un implant intervertébral selon l'invention, la Fig. 4 représente une vue en perspective d'un élément postérieur d'un implant intervertébral selon l'invention, la Fig. 5 représente une vue latérale d'un élément antérieur d'un implant intervertébral selon l'invention, la Fig. 6 représente une vue latérale d'un élément postérieur d'un implant intervertébral selon l'invention, la Fig. 7 représente une vue de l'élément antérieur d'un implant intervertébral selon l'invention, la Fig. 8 représente une vue de face d'un élément postérieur d'un implant intervertébral selon l'invention et, la Fig. 9 représente une vue en coupe transversale d'un implant placé dans une 10 position définitive sur le corps vertébral d'une vertèbre. L'implant 100 qui est présenté sur la Fig. 1 est destiné à être placé entre deux vertèbres voisines, en remplacement du disque intervertébral originel afin de fusionner, c'est-à-dire de réunir les deux vertèbres. Il est composé de deux éléments principaux, un élément antérieur 200 destiné 15 à être introduit en premier et un élément postérieur 300 attenant à l'élément antérieur et par lequel l'implant est tenu pendant sa mise en place. Les deux éléments sont réunis par l'intermédiaire d'une articulation 400 leur procurant la faculté de pouvoir tourner autour de l'axe de cette articulation. Chaque élément présente globalement aux Figs. 2 et 3, une géométrie 20 prismatique. L'élément antérieur 200 se présente sous la forme d'une chape comprenant deux parois latérales 210a, 210b destinées à être mises en contact respectivement avec les corps vertébraux des deux vertèbres voisines, deux parois avant et arrière 220, dont une seule est visible sur cette vue en perspective, une paroi frontale 230 destinée à être 25 introduite en premier et une paroi dorsale 240 arrondie rejoignant les parois frontale et dorsale. Une rainure 250 traverse localement l'élément antérieur en joignant les parois avant et arrière 220 pour réceptionner un tenon constitutif de l'élément postérieur. Un trou 252 de réception de l'articulation 400 traverse l'élément antérieur en passant au travers de la rainure. On note encore la présence d'un passage 260 reliant les deux 30 parois latérales 210 pour permettre à la paroi osseuse de s'y incruster afin de favoriser l'ancrage de l'implant. Un greffon peut être placé dans ce passage 260 pour favoriser la repousse de l'os. La paroi frontale 230 est bordée par un chanfrein pour faciliter la pose de l'implant et pour réduire au maximum le risque d'abîmer les tissus environnants pendant l'intervention. Dans le même esprit, on remarquera que les parois latérales 210 sont légèrement convexes pour faciliter la mise en place de l'implant et dont la géométrie est adaptée à la paroi du corps vertébral dans lequel il prend ancrage. Sur la Fig. 1, les parois avant et arrière 220 ne sont pas parallèles, elles se rapprochent en direction de la paroi frontale, pour faciliter le guidage de l'implant.

Sur cette même Fig. 1, l'élément antérieur présente un plan de symétrie passant par l'articulation 400. L'élément postérieur 300 présente une longueur plus importante que celle de son homologue antérieur. Il comprend, là encore, deux parois latérales 310a, 310b destinées à être mises en contact respectivement avec les corps vertébraux des deux vertèbres voisines, deux parois avant et arrière 320 parallèles, dont une seule est visible sur cette vue en perspective, une paroi frontale 330 constituée essentiellement d'un tenon 334 et une paroi dorsale 340 arrondie. Un trou 332 de réception de l'articulation 400 traverse le tenon 334. On note encore la présence d'un passage 360 reliant les deux parois latérales 210 pour permettre à la paroi osseuse de s'y incruster afin de favoriser l'ancrage de l'implant. Un greffon peut là encore être placé dans ce passage 260 pour favoriser la repousse de l'os. Sur la Fig. 7, le tenon 334 est bordé de part et d'autre par respectivement deux parois arrondies 335. Chaque paroi arrondie 335 est prolongée par une première facette 336 et par une seconde facette 337.

Dans un mode de réalisation, non représenté, le tenon et la rainure sont intervertis. Sur la Fig. 4, des orifices 322 traversent les parois avant et arrière 320 pour favoriser la vascularisation des tissus environnants. Un logement 342 débouche de manière perpendiculaire au travers de la paroi dorsale 340 de l'élément postérieur 300 pour réceptionner l'extrémité d'un simple instrument chirurgical conventionnel. Pour faciliter le glissement de l'implant et pour lui procurer un ancrage efficace, les parois latérales des deux éléments sont striées dans le sens de leur longueur. Cela apparaît distinctement sur les Figs. 1 et 2. Aux Figs. 5 et 6, ces striures, qui portent la référence 102, présentent une géométrie pyramidale vue en coupe transversale pour pénétrer la paroi osseuse lorsqu'il est mis en place alors que, en coupe longitudinale, leur géométrie pyramidale s'étire en longueur pour guider, tel des glissières, la trajectoire de l'implant pendant sa mise en place.

Aux Figs. 5 et 6, on remarquera que l'épaisseur 1 de l'élément antérieur 200 est plus faible que celle L de l'élément postérieur 300 pour favoriser la mise en place finale de l'implant par basculement de l'élément antérieur et qui est exposée dans le détail ci-après.

Dans la position définitive de l'implant, les striures ne sont plus alignées, favorisant ainsi la stabilité de la fusion. On aborde maintenant un aspect intéressant de l'invention, qui se rapporte à la disposition relative des deux éléments. Lorsque l'implant a été assemblé, c'est-à-dire lorsque le tenon a été logé dans la rainure et que l'articulation a été insérée dans les trous alignés des deux éléments, l'élément antérieur 200 possède la faculté de se placer entre une position d'ouverture de l'implant, visible sur la Fig. 1, et une position de fermeture visible sur la Fig. 2. Pour faciliter l'interprétation de ces deux positions, un premier plan A de référence a été défini dans le plan médian de l'élément antérieur 200 passant par l'articulation 400. Un second plan B de référence a été défini dans l'élément postérieur 300. Ce plan B est sécant à l'articulation 400 et parallèle aux parois avant et arrière 320. Dans la position d'ouverture, l'angle a formé entre les deux plans A et B forme avantageusement un angle obtus si bien que lorsque l'implant parvient entre les corps vertébraux, l'élément antérieur 200 étant oblique, il bascule de lui-même vers la position de fermeture de l'implant lorsqu'il rencontre le plateau d'une vertèbre. Dans une variante de fabrication efficace, la valeur de l'angle a est supérieure ou égale à 135 ° et inférieure à 180 °. Une valeur préférentielle de cet angle est de 165 °. On remarquera que la longueur de l'élément antérieur 200 a été déterminée pour que son basculement en position repliée puisse être opéré.

Cela est montré sur la Fig. 9. La flèche C indique le mouvement de basculement de l'élément antérieur 200. Pour initier à coup sûr ce mouvement de basculement et pour placer correctement l'implant dans sa position définitive, l'implant 100 est fixé de manière légèrement oblique sur l'instrument chirurgical I. Sur les Figs. 1, la paroi dorsale 340 est, à cet effet, disposée de manière non perpendiculaire aux parois avant et arrière 320. L'axe du logement 342 est alors positionné de manière légèrement oblique si bien que l'implant 100 est tenu de façon coudée, dans le sens de repliement de l'élément antérieur. Le logement 342 est avantageusement un trou lisse ou un trou taraudé susceptible de coopérer avec une extrémité filetée correspondante d'un instrument chirurgical du commerce. L'implant peut encore être tenu et manipulé par l'intermédiaire d'une pince chirurgicale. Sur la Fig. 4, deux renfoncements 344 creusent les parois avant et arrière 320 pour réceptionner les becs de l'instrument. Ces renfoncements sont formés de telle sorte que, là encore, la prise de l'implant est réalisée de manière légèrement oblique. Dans la position de fermeture de l'implant 100, visible sur la Fig. 2, l'angle (3 formé entre les deux plans A et B forme avantageusement un angle aigu pour procurer à l'implant une géométrie cintrée adaptée à la forme des corps vertébraux, pour accroître son efficacité. Dans une variante de fabrication efficace, la valeur de l'angle (3 est comprise entre 45 et 90 ° . Une valeur préférentielle de cet angle est de 70 °. Deux butées limitent respectivement la rotation des éléments dans la position 15 d'ouverture et de fermeture de l'implant. Sur les Figs. 7 et 8, la butée limitant l'ouverture est avantageusement constituée par la paroi avant 220a lorsqu'elle vient en contact avec la première facette 336. La butée limitant la fermeture est avantageusement constituée par la paroi arrière 220b lorsqu'elle vient en contact avec la seconde facette 337.

20 Les matériaux utilisés pour la fabrication de l'implant sont biocompatibles avec les tissus humains. Un alliage à base de titane est ainsi utilisé pour la fabrication de l'articulation 400. Un alliage à base de titane, une matière polymère PEEK (radio transparente) peut être utilisée pour la fabrication des éléments de l'implant. Sur les Figs. 1 et 2, deux orifices 201 et 301 sont prévus aux extrémités libres 25 des deux éléments. Ils sont remplis d'une matière radio détectable, par exemple à base de tantale pour, en mesurant l'écartement des orifices, déterminer l'angle de fermeture de l'implant. La pose de l'implant est de préférence réalisée par abord transforaminal. Les interventions de préparation et d'extraction du disque vertébral ne sont pas ici 30 décrites. L'implant est fixé, dans sa position d'ouverture sur l'instrument chirurgical ou tenu dans une pince chirurgicale. Il est amené entre les deux vertèbres à fusionner comme le montre la flèche D sur la Fig. 9. Du fait de son obliquité, il est plus facile de contourner la dure-mère. L'implant est déplacé, par exemple par de légers chocs, de telle sorte que l'élément antérieur puisse rencontrer le plateau d'une vertèbre afin qu'il puisse basculer de lui-même pour que l'implant puisse prendre sa position définitive entre les deux vertèbres. Cette position définitive peut être contrôlée en cours d'opération par une technique d'imagerie médicale. L'implant de l'invention simplifie le travail du chirurgien dans ce sens qu'un 5 outil conventionnel convient pour sa manipulation et sa mise en place.

Claims

REVENDICATIONS1) Implant (100) destiné à être implanté entre deux vertèbres voisines pour remplacer un disque intervertébral afin de fusionner les deux vertèbres, comprenant un élément antérieur (200), un élément postérieur (300) réunis par l'intermédiaire d'une articulation (400), l'élément antérieur (200) étant destiné à être introduit en premier, l'élément postérieur (300) étant destiné à être utilisé pour mettre en place l'implant, caractérisé en ce que les deux éléments sont mobiles entre une position d'ouverture destinée à permettre l'introduction de l'implant en direction des vertèbres, dans laquelle ils forment, entre deux plans (A, B) médians aux éléments (200, 300) et sécants à l'articulation (400), un angle (a) obtus et une position de fermeture obtenue par pivotement pendant la mise en contact de l'élément antérieur contre le plateau d'une vertèbre.
2) Implant (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de l'angle (a) obtus est supérieure ou égale à 135 ° et inférieure à 180 °.
3) Implant (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la position de fermeture de l'implant (100), la valeur de l'angle (f3) formé entre les deux éléments est comprise entre 45° et 90°.
4) Implant (100) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque élément (200, 300) est délimité par deux parois latérales (210a, 210b ; 310a, 310b) destinées respectivement à être mises en contact avec les corps vertébraux des deux vertèbres, lesdites parois latérales étant convexes.
5) Implant (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (1) de l'élément antérieur (200) est plus faible que celle (L) de l'élément postérieur (300) pour favoriser la mise en place finale de l'implant par basculement de l'élément antérieur.
6) Implant (100) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que des striures (102) sont formées sur les parois latérales (210) dans le sens de la longueur des éléments (200, 300).
7) Implant (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les striures (102) présentent en section transversale une géométrie pyramidale.
8) Implant (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la géométrie pyramidale s'étire en longueur en section longitudinale.
9) Implant (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément postérieur (300) est pourvu de moyens de préhension aptes à le tenir de manière oblique.
10) Implant (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément postérieur (300) est délimité par une paroi avant et une paroi arrière (320) parallèles, une paroi dorsale (340) disposée de manière non perpendiculaire aux parois avant et arrière, un logement (342) destiné à la préhension de l'implant débouchant perpendiculairement au travers de la paroi dorsale.
11) Implant (100) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que deux 10 renfoncements (344) creusent les parois avant et arrière (320) pour réceptionner de manière oblique, les becs d'un instrument chirurgical.
12) Implant (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il incorpore deux butées (336, 337) prévues pour limiter l'angle d'ouverture et l'angle de fermeture de l'implant. 15
13) Implant (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une rainure (250) est réalisée dans un élément (200, 300) et dans laquelle est logé un tenon (334) constitutif de l'autre élément (300, 200), l'articulation (400) traversant la rainure (250) et le tenon (334).