WO2009024728A1

WO2009024728A1 - Ensemble de stabilisation intervertebrale pour arthrodese

Info

Publication number: WO2009024728A1
Application number: PCT/FR2008/051497
Authority: WO
Inventors: Henry Graf
Original assignee: Henry Graf
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2009-02-26
Also published as: FR2919997A1; FR2919997B1

Abstract

Ensemble de stabilisation intravertébrale destiné à relier au moins deux vertèbres voisines (V1, V2), comprenant : au moins un élément extra-discal (40), destiné à être disposé à l'arrière de l'espace intervertébral (10), qui est propre à empêcher tout déplacement entre deux vertèbres adjacentes dans le sens de la flexion intervertébrale; et au moins un élément intra-discal, de type cage (42), propre à assurer une fonction d'écartement intervertébral, cette cage possédant une première configuration d'introduction entre les deux vertèbres adjacentes, dans laquelle cette cage coopère avec les vertèbres placées dans une position d'introduction, cette cage possédant en outre une configuration de mise en lordose, dans laquelle elle coopère avec les vertèbres placées également dans une configuration de mise en lordose, l'élément intra-discal étant propre à se déformer de manière réversible entre sa configuration d'introduction et sa configuration de mise en lordose.

Description

ENSEMBLE DE STABILISATION INTERVERTEBRALE POUR

ARTHRODESE

La présente invention concerne un ensemble de stabilisation dynamique intervertébrale pour arthrodèse.

L'invention se situe dans le domaine de l'arthrodèse, à savoir de la fusion osseuse entre au moins deux vertèbres adjacentes. On rappellera que l'arthrodèse vise à autoriser uniquement des micromouvements entre les vertèbres, ainsi qu'un amortissement des vibrations. Ces micromouvements permettent entre autres au patient, redevenu bipède après l'opération, d'adapter son équilibre au mieux, avant la prise de la greffe osseuse. Ces micromouvements permettent également à l'ensemble conforme à l'invention, de ne pas s'opposer après la fusion osseuse à des adaptations plastiques, qui sont l'une des caractéristiques fondamentales de révolution de la colonne vertébrale au cours de la vie du patient.

De manière typique, un ensemble extra-discal pour arthrodèse au sens de l'invention autorise une amplitude de mouvement entre deux vertèbres, vues de côté, qui est égale au plus à environ 10% de l'amplitude physiologique naturelle. En d'autres termes, s'il existe une amplitude naturelle maximale de 10° en rotation entre deux ve rtèbres adjacentes données, l'ensemble de stabilisation conforme à l'invention est susceptible d'autoriser, au plus, un débattement de 1 °entre ce s deux vertèbres.

On notera qu'il est fondamental d'opérer une distinction entre, d'une part, une prothèse qui est conçue pour recréer le mouvement intervertébral et, d'autre part, l'ensemble selon l'invention dont le seul but est d'obtenir une fusion osseuse entre deux vertèbres. A cet égard, on rappellera qu'il existe des différences structurelles et fonctionnelles substantielles entre une prothèse et un dispositif d'ostéosynthèse, de sorte qu'une prothèse ne peut assurer la fusion osseuse et que, de manière similaire, un ensemble pour arthrodèse ne peut assurer une fonction de prothèse.

L'état de la technique connue fait appel à une cage intra-discale, destinée à augmenter la hauteur du disque, à savoir la distance séparant les deux corps vertébraux successifs. Cette cage est associée à une tige ou à une plaque de neutralisation, qui est destinée à assurer la stabilité de l'ensemble du montage, en particulier à éviter la migration de la cage précitée en dehors de l'espace intervertébral.

De façon habituelle, cette tige ou cette plaque est réalisée de manière monobloc avec des vis pédiculaires, qui pénètrent dans les corps vertébraux en regard. En outre, ces montages rigides s'étendent souvent de manière régionale, à savoir qu'ils relient plusieurs étages vertébraux.

Cette solution connue implique cependant certains inconvénients.

En effet, il a été constaté que les patients pourvus de ces composants sont sujets à des douleurs, ainsi qu'à des mauvaises positions, en particulier à une insuffisance de lordose. Dans ces conditions, ces patients subissent notamment une usure prématurée du disque placé immédiatement au-dessus de la vertèbre supérieure, parmi celles recevant les vis pédiculaires. A cet effet, elle a pour objet un ensemble de stabilisation intervertébrale pour arthrodèse, destiné à relier au moins deux vertèbres voisines, comprenant :

- au moins un élément extra-discal, destiné à être disposé à l'arrière de l'espace intervertébral, qui est propre à empêcher sensiblement tout déplacement entre deux vertèbres adjacentes au moins dans le sens de la flexion intervertébrale, et

- au moins un élément intra-discal, de type cage, propre à assurer une fonction d'écartement intervertébral, cette cage possédant une première configuration d'introduction entre les deux vertèbres adjacentes, dans laquelle cette cage coopère avec les vertèbres placées dans une position d'introduction, cette cage possédant en outre une configuration de mise en lordose, différente de sa configuration d'introduction, dans laquelle elle coopère avec les vertèbres placées également dans une configuration de mise en lordose, l'élément intra-discal étant propre à se déformer de manière réversible entre sa configuration d'introduction et sa configuration de mise en lordose.

Selon d'autres caractéristiques - chaque élément intra-discal est formée par une bande de matière repliée, présentant notamment une forme de C ou une forme de boucle, cette bande de matière repliée étant propre à se déformer de manière réversible entre la configuration d'introduction et la configuration de mise en lordose ; chaque élément intra-discal comprend :

- un élément avant, formé par au moins une première bande de matière repliée,

- au moins un élément arrière, formé par au moins une autre bande de matière repliée, propre à se déformer de manière réversible, entre la configuration d'introduction et la configuration de mise en lordose, et

- une zone de jonction mécanique entre les éléments avant et arrière, permettant le maintien d'écartement intervertébral ;

- il est prévu un unique élément avant, ainsi que deux éléments arrière formant un V vus de dessus ;

- l'élément intra-discal comprend un corps principal en forme de boucle, ainsi qu'une paroi de renforcement reliant deux zones distantes de ce corps ;

- l'élément intra-discal est pourvu de moyens de butée propres à limiter l'amplitude de son mouvement, lors du passage de la configuration d'introduction vers la configuration de mise en lordose. ; le ou chaque élément extra-discal coopère avec deux vis pédiculaires implantées dans deux vertèbres adjacentes, et cet élément extra-discal présente au moins un, en particulier trois degrés de liberté en rotation par rapport à chacune de ces vis pédiculaires ;

- l'élément intra-discal est un corps souple, destiné à être placé dans l'espace intra-discal de manière à remplir ce dernier ;

- le corps souple est déformable, tout en n'étant sensiblement pas compressible. L'invention a également pour objet une méthode de pose de l'ensemble ci-dessus, dans laquelle :

- on introduit la cage, dans sa configuration d'introduction, entre les deux vertèbres qui sont elles-mêmes dans leur configuration d'introduction correspondant à une position physiologique neutre, voire à une position de cyphose,

- on place des vis pédiculaires dans les vertèbres correspondantes, - on rapproche les vis, de manière à placer les vertèbres dans leur configuration de mise en lordose, et ainsi à disposer également chaque cage dans sa configuration de mise en lordose.

Selon une caractéristique avantageuse, on forme, entre deux vertèbres adjacentes, un angle de mise en lordose supérieur à 15° de préférence à 20°.

L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue de côté, illustrant un ensemble de stabilisation intervertébrale conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue de derrière, illustrant l'ensemble de stabilisation intervertébrale représenté à la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue de côté, analogue à la figure 1 , illustrant un élément intra-discal appartenant à l'ensemble de stabilisation des figures précédentes, dans sa position d'introduction entre deux vertèbres ;

- la figure 3A est un graphe, illustrant le fonctionnement de l'ensemble de stabilisation intervertébrale des figures 1 à 3 ;

- les figures 4, 4A et 5 sont des vues en perspective, illustrant trois alternatives de réalisation de l'élément intra-discal appartenant à l'ensemble de stabilisation des figures précédentes ;

- les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de côté et en perspective, illustrant deux variantes supplémentaires de réalisation de cet élément intra-discal ;

- les figures 8 à 10 sont des vues en perspective, illustrant une alternative supplémentaire de réalisation de cet élément intra-discal, dans trois configurations différentes ; - les figures 11 et 12 sont des vues de côté, illustrant encore une autre alternative de réalisation de cet élément intra-discal, dans deux configurations différentes ;

- les figures 13 et 14 sont des vues de côté, illustrant deux autres variantes de réalisation de cet élément intra-discal ;

- la figure 15 est une vue en perspective, illustrant une variante supplémentaire de cet élément intra-discal ;

- la figure 16 est une vue de côté, illustrant encore une autre variante de réalisation de cet élément intra-discal ; et - les figures 17A à 17C sont des vues de côté, illustrant deux étapes de la mise en place d'un ensemble de stabilisation conforme à une autre variante de réalisation de l'invention.

Les figures 1 à 3 illustrent une première variante de réalisation d'un ensemble de stabilisation intervertébrale conforme à l'invention. Sur ces figures, on retrouve tout d'abord deux vertèbres adjacentes \Λ et V₂, dont chacune comprend un corps vertébral respectif 12 et 22. Ces deux vertèbres définissent un espace intervertébral 10, ainsi qu'une charnière antérieure 11. Par ailleurs, sur la figure 2, on note A l'axe sagittal du patient.

Deux vis pédiculaires 14 et 24 sont rapportées dans les corps vertébraux respectifs 12 et 22, de manière connue en soi. De plus, chaque couple de vis pédiculaires, situées d'un même côté de l'axe sagittal, est reliée par un hauban correspondant. Dans l'exemple illustré, on retrouve deux plaques 40, formant de tels haubans, qui sont disposées de part et d'autre de l'axe A. Chaque plaque est par exemple conforme à l'enseignement de US-A-4 743 260.

Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3, on a représenté des éléments extra-discaux réalisés sous forme de plaques. Cependant, à titre de variante non représentée, on peut utiliser tout type d'élément qui assure une fonction de hauban, de manière à empêcher tout déplacement entre les deux vertèbres V₁ et V₂, au moins dans le sens de la flexion intervertébrale, voire dans le sens de l'extension. Ainsi, on peut utiliser, en tant qu'élément extra-discal, une tige, ou encore une barrette. De manière avantageuse, chaque élément extra-discal de type hauban présente une forme propre. Ceci signifie qu'il est de nature à garder une même géométrie en l'absence de contraintes extérieures, en particulier sous l'effet de la seule gravité. De plus, dans ce cas, sa géométrie ne varie sensiblement pas lors des contraintes habituelles auxquelles il est soumis, une fois implanté sur le patient.

L'ensemble de stabilisation conforme à l'invention comprend en outre un élément intra-discal, qui est en l'occurrence une lame ressort 42, en forme de C, qui présente une âme 42i prévue à l'opposé de la plaque 40, à savoir au voisinage de la charnière antérieure 11. Cette âme se prolonge par deux ailes 42₂, dont chacune prend appui contre un corps vertébral respectif 12 ou 22. Cette lame ressort 42 possède ainsi une extrémité ouverte 42₃, tournée vers l'arrière du patient, à savoir qu'elle est adjacente à la plaque 40. Cette lame ressort 42 est réalisée en tout matériau bio- compatible adapté, ou encore en un matériau composite.

Comme illustré à la figure 2, il est avantageux d'utiliser deux lames ressort 42a et 42b, prévues de part et d'autre de l'axe sagittal A. Ceci permet de régler de façon séparée les caractéristiques mécaniques de ces deux lames ressort, afin de tenir compte d'un éventuel effondrement dissymétrique latéral du disque.

La pose de l'ensemble de stabilisation intervertébrale, comprenant les plaques 40 et les lames ressort 42, est la suivante. Il s'agit tout d'abord d'introduire chaque lame ressort 42 entre les deux vertèbres, à savoir au sein de l'espace intervertébral 10. A cet effet, comme illustré à la figure 3, on place tout d'abord chaque lame ressort dans sa position d'introduction, qui correspond en l'occurrence à une absence de contrainte, de sorte que les ailes 42₂ sont sensiblement parallèles, voire évasées l'une par rapport à l'autre. On notera que les vertèbres Vi et V₂ se trouvent également dans une configuration dite d'introduction, sur cette figure 3, à savoir que les parois en regard des corps vertébraux sont en position neutre, à savoir parallèles, à savoir voire en légère cyphose.

Une fois la cage introduite dans l'espace intervertébral, on implante les vis pédiculaires dans les deux corps vertébraux respectifs. Cependant, à titre de variante, on peut prévoir d'implanter ces vis avant l'introduction des lames ressort.

Ensuite, on rapproche chaque couple de vis adjacentes, par exemple au moyen d'un outil non représenté, de manière à placer les vertèbres dans une position de lordose. Ceci induit la déformation de chaque lame ressort, par pincement, à savoir que les extrémités libres des ailes 422 tendent à se rapprocher, comme montré à la figure 1. Dans ces conditions, chaque lame ressort se trouve dans une position dite de mise en lordose, tout en gardant sa fonction d'écartement intervertébrale, ou « spacer ». De plus, les vertèbres Vi et V2 se trouvent également dans une configuration de mise en lordose, tel qu'illustré sur cette figure 1.

Enfin, une fois les vis rapprochées, on solidarise chaque plaque sur les extrémités libres de ces vis. Dans ces conditions, on notera qu'il existe une interaction importante entre chaque plaque, formant hauban, et chaque lame ressort, formant non seulement écarteur intervertébral, mais encore amortisseur intervertébral. Comme on le verra plus en détail dans ce qui suit, chaque lame ressort autorise en outre la mise en lordose nécessaire selon l'étage intervertébral considéré, à savoir un angle de lordose pouvant par exemple atteindre une valeur jusqu'à 25° si néc essaire, en particulier pour l'étage L5-S1.

Lors de la mise en lordose du patient, la contrainte ainsi exercée tend à déformer chaque lame ressort élastique 42, par rapprochement mutuel des ailes 42₂. Cette lame exerce alors une force de rappel, matérialisée par les flèches G sur la figure 1. De ce fait, elle oppose une « contre-contrainte » élastique permanente à la plaque extra-discale 40.

Par ailleurs, lors du retour en position neutre du patient, à savoir dans sa station debout, ce dernier est dans une position de lordose naturelle. La plaque joue alors son rôle habituel de précontrainte en lordose de l'élément intra-discal, alors que celui-ci continue à assurer sa fonction d'écarteur intervertébral tout en se déformant dans le sens de la lordose, sous l'action de la contrainte postérieure.

Dans cette configuration, le couple interactif antéro-postérieur, formé par la plaque 40 et la cage 42, est réglé de manière à placer les vertèbres dans leur position de fonctionnement physiologique. Ainsi, en plus de l'écartement intervertébral, on retrouve une réelle mise en lordose du patient, avec des angulations qui correspondent aux besoins anatomiques locaux, en vue d'un bon fonctionnement de la position humaine érigée et d'un travail musculaire satisfaisant.

L'interaction de ce couple antéro-postérieur est plus particulièrement illustrée sur la figure 3A.

Sur cette dernière, on retrouve tout d'abord un premier repère, formé de deux premiers axes, à savoir un premier axe d'abscisses X'i-Xi, correspondant au degré de lordose, noté oc , qui est adopté par le patient. En d'autres termes, plus on se trouve à gauche de la courbe et plus la cyphose est prononcée alors que, si l'on progresse vers la droite de cette courbe, on retrouve une lordose de plus en plus importante. On suppose qu'une abscisse nulle correspond à une position dans laquelle les ailes 42₂ de la cage 42 sont parallèles.

En ordonnées Y'i-Yi, on retrouve la force de serrage postérieure, notée F₁. Ce premier axe d'ordonnées correspond ainsi à l'intensité de la force générée par le hauban postérieur 40.

On suppose qu'on part d'une position initiale, notée Po, qui correspond sensiblement à celle de la figure 3. Dans ce cas, la force de serrage Fi est par définition nulle, puisque la plaque 40 n'est pas encore implantée. De plus, le patient est en position de cyphose, puisque les ailes 42₂ sont légèrement écartées l'une de l'autre, à savoir que l'abscisse de ce point P₀ est légèrement négative. Puis, lors de l'implantation du hauban postérieur 40, la force de serrage Fi de ce dernier augmente, ce qui provoque une mise en lordose du patient. En d'autres termes, l'augmentation de la force de serrage induit un déplacement de la courbe vers des ordonnées positives, alors que la mise en lordose induit également un déplacement vers des abscisses positives. Au terme de l'implantation du hauban, le sujet se trouve dans une position neutre, notée P_N, qui correspond à une position érigée physiologique. Cette phase d'implantation du hauban postérieur 40 est matérialisée par la zone I de la courbe, qui correspond comme on l'a vu à une mise en lordose progressive du patient au fur et à mesure de l'augmentation de la force de serrage postérieure.

La figure 3A illustre, outre la phase d'implantation du hauban 40 décrite ci-dessus, la phase d'utilisation du couple antéro-postérieur ainsi mis en place. A cet effet, à partir de la position neutre P_N, on trace un second repère, dont l'axe des abscisses X'₂-X₂ correspond également à l'angle oc de mise en lordose du patient. En revanche, l'axe des ordonnées V2-Y2 correspond désormais à la force F2 exercée par le sujet. En d'autres termes, une valeur positive de F2, à savoir vers le haut de la courbe, correspond à un sujet qui exerce un effort visant à se pencher en arrière. De façon inverse, plus le sujet exerce un effort visant à se pencher en avant, plus on se trouve dans la partie basse de la courbe, à savoir des ordonnées négatives.

On supposera dans ce qui suit que chaque plaque 40 est creusée de deux orifices oblongs 40' et 40", plus particulièrement représentés sur la figure 2. La longueur de ces orifices est supérieure au diamètre des vis pédiculaires 14 et 24, de sorte que ces dernières sont susceptibles de se déplacer le long de ces orifices. On suppose que, sur la figure 1 qui correspond à la position neutre P_N, les vis pédiculaires 14 et 24 se trouvent en butée contre les parois opposées de ces orifices oblongs.

En revenant à la figure 3A, si on suppose que le patient se penche vers l'arrière, les vis pédiculaires 14 et 24 sont par conséquent libres de se déplacer l'une vers l'autre, au sein des orifices oblongs 40' et 40". La courbe a ainsi tendance à se déplacer vers des valeurs positives de oc , qui augmentent de manière linéaire en fonction de la force ainsi appliquée par le sujet. La zone correspondante est affectée de la référence II sur la figure 3A.

En revanche, si le patient tente de se pencher vers l'avant à partir de la position neutre P_N de la figure 1 , le hauban empêche toute flexion intervertébrale, par mise en butée des vis pédiculaires contre les parois des orifices 40' et 40". Dans ces conditions, lorsque la force F₂ se déplace vers des valeurs négatives, ceci n'induit cependant aucun déplacement de la courbe vers des valeurs négatives de oc . La zone correspondante est matérialisée par la référence III sur la figure 3A. Dans cette zone III, les forces de flexion, générées par le patient, se traduisent par des forces de compression dans la cage 42, à savoir un amortissement en cyphose.

On notera que, conformément à l'invention, on obtient une position d'équilibre, telle que celle P_N, qui ne s'accompagne sensiblement pas de degré de liberté. Ceci est par conséquent favorable à une bonne arthrodèse. En revanche, l'emplacement de cette position d'équilibre peut être modifié en fonction de paramètres extérieurs, tels que la position du sujet. On voit donc la différence entre l'objet de l'invention et une prothèse, qui est par définition associée à l'existence d'au moins un degré de liberté permanent. De plus, on notera que l'invention est avantageuse, en ce sens qu'elle relie la colonne vertébrale vertèbre par vertèbre. Ceci est à comparer avec l'art antérieur, qui utilise des implants régionaux, qui relient plusieurs étages vertébraux entre eux. Par conséquent, cette notion de segmentation, sur laquelle s'appuie l'invention, permet de traiter de manière satisfaisante les différentes pathologies qu'est susceptible de présenter la colonne vertébrale.

On notera en outre que la plaque 40 est avantageusement articulée par rapport aux vis pédiculaires 14 et 24. Ceci signifie que, dans la position neutre de la figure 1 , il existe au moins un, en particulier trois degrés de liberté en rotation entre cette plaque 40 et chacune des vis 14 et 24. Ceci est avantageux par rapport aux réalisations de l'art antérieur, dans lesquelles la tige ou la plaque reliant deux vertèbres est montée de manière monobloc sur les vis pédiculaires. A titre de variante non représentée, on peut prévoir d'utiliser un organe extra-discal supplémentaire, assurant une fonction d'étai intervertébral. Cet étai est alors associé au hauban 40 de la figure 1.

La figure 4 illustre une variante de réalisation de la lame ressort, dans laquelle cette dernière 142 est associée à un ressort secondaire 143, reliant les ailes opposées 142₂. Ainsi, lors de la déformation de la lame ressort 142 du fait de la mise en lordose du patient, le ressort 143 oppose une résistance d'intensité contrôlée.

A cet égard, on notera qu'il est possible de faire varier les caractéristiques mécaniques de ce ressort 143, en fonction de la pathologie qui doit être traitée, et en particulier si l'effondrement du disque est asymétrique de type droite-gauche. Dans ce dernier cas, on dispose deux lames ressort différentes, de part et d'autre de l'axe A. A titre de variante non représentée, le ressort 143 peut être remplacé par une lame ressort, analogue à celle 142, qui présente des dimensions inférieures ainsi qu'une résistance plus faible.

La figure 4A illustre une variante de réalisation de la lame ressort 142', dans laquelle les ailes opposées 142'₂ de celle-ci sont prolongées par des retours 143', qui s'étendent l'un en direction de l'autre. Ainsi, lors de la déformation de cette lame 142', le pincement des ailes est limité dans son amplitude par les retours 143', qui viennent en butée l'un contre l'autre. Ce mode de réalisation est avantageux, dans la mesure où il permet d'éviter un trop fort de degré de lordose, ainsi qu'une compression supplémentaire des racines nerveuses. On notera que, dans l'ensemble des modes de réalisation de la présente demande, les différents éléments intra-discaux peuvent être équipés de telles butées de limitation de déformation.

La figure 5 illustre une variante supplémentaire de réalisation de l'organe élastique intra-discal des figures précédentes. Dans ce mode de réalisation, la lame ressort 142 est remplacée par un corps massif 242, présentant également globalement une forme de C, qui est pourvu d'une âme 242i à partir de laquelle s'étendent deux ailes 242₂. L'âme est creusée d'une échancrure 244, permettant la déformation de ce corps massif à la façon d'une pince à linge.

La figure 6 illustre une variante supplémentaire de réalisation de l'organe élastique intra-discal. Ce dernier, affecté dans son ensemble de la référence 342, diffère de celui 42 de la figure 1 en ce qu'il comporte un corps rigide non déformable 345, réalisé par exemple sous la forme d'un axe cylindrique, s'étendant transversalement. Ce corps rigide 345, qui est fixé par tout moyen approprié contre l'âme 342_Ï de la lame ressort 342, permet de maintenir sensiblement constante la hauteur de cette lame 342, au moins au voisinage de ce corps 345, quel que soit le niveau de contrainte imposé. Dans ces conditions, cette lame 342 est propre à assurer de manière fiable sa fonction d'écartement intervertébral. A cet égard, on notera que cet organe élastique 342 peut être divisé en deux régions. La première région 342A, située à l'avant, à savoir à l'opposé de la plaque 40, est sensiblement rigide à l'égard d'un effort de compression vertical, de sorte qu'elle assure plus particulièrement la fonction d'écartement intervertébral. Par ailleurs, la seconde région 342B, tournée vers la plaque 40, est propre à être écrasée lors de la mise en lordose, tout en offrant une résistance contrôlée comme cela a été explicité dans ce qui précède.

On notera que le corps rigide 345 peut équiper l'implant des figures 4 et 5. En particulier, dans le cas de la figure 5, il peut être logé dans l'échancrure 244.

En faisant référence à la figure 2, on note que les deux lames ressort 42a et 42b sont placées sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre, de part et d'autre de l'axe sagittal A. Cependant, à titre de variante, on peut prévoir que ces deux lames ressort sont placées de manière oblique, afin de former vues de dessus globalement un V, dont la pointe est tournée vers l'avant, à savoir à l'opposé de la plaque 40.

A titre de variante supplémentaire, illustrée à la figure 7, on peut regrouper ces deux lames ressort en un unique organe élastique intra- discal, désigné dans son ensemble par la référence 442. Ce dernier comprend tout d'abord un corps rigide médian 445, réalisé par exemple sous forme d'une sphère, assurant l'effet d'écartement, de manière analogue au corps rigide 345 de la figure 6.

Ce corps rigide 445 est par exemple placé au voisinage de l'axe sagittal A du patient. De plus, deux paires d'ailes élastiques 442₂i et 442₂2 s'étendent à partir du corps médian 445, à savoir de part et d'autre de l'axe sagittal A, respectivement à gauche et à droite de celui-ci. Ainsi, vu de dessus, l'organe élastique 442 présente une forme de V, dont la pointe est tournée vers l'avant. Chaque couple d'ailes 442₂i et 442₂₂ est de nature élastique et déformable, de sorte qu'ils assurent une résistance au hauban extra-discal, de manière analogue par exemple aux ailes 42₂ équipant l'implant de la figure 1. Comme dans le cas de la figure 2, on peut prévoir que ces deux couples d'ailes présentent des caractéristiques mécaniques différentes, de manière à opposer des résistances variables, notamment dans le cas d'un effondrement dissymétrique latéral du disque.

Dans les modes de réalisation précédents, décrits en référence aux figures 4 et suivantes, la position d'introduction de chaque élément intra- discal correspond à une configuration, dans laquelle les ailes sont sensiblement parallèles, voire évasées en direction de leur extrémité libre. En revanche, la position de mise en lordose correspond à une configuration, dans laquelle les extrémités libres de ces ailes sont rapprochées, ce qui conduit à un pincement de ces ailes en regard.

Les figures 8 à 10 illustrent une variante supplémentaire de réalisation de l'organe intra-discal, qui est affecté de la référence 542. Dans ce mode de réalisation, cet organe 542 est constitué par une lame ressort, repliée sur elle-même à la manière d'un anneau. Ainsi, par comparaison au mode de réalisation des figures précédentes, cet organe intra-discal ne possède pas d'extrémité ouverte en direction de l'arrière, à savoir sur la droite de la feuille. On notera cependant qu'il n'est pas fermé latéralement, à savoir vers l'avant ou l'arrière de la feuille. Dans sa configuration d'introduction entre les vertèbres, comme cela est représenté à la figure 9, la lame ressort annulaire 542 a tendance à s'aplatir, tout en présentant une hauteur qui est sensiblement constante d'arrière en avant. En revanche, dans sa configuration de mise en lordose, illustrée à la figure 12, cet organe se déforme par diminution du rayon de courbure de sa partie arrière, combinée à une augmentation du rayon de courbure de sa partie avant.

Les figures 11 et 12 illustrent une dernière variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'organe élastique intra-discal 542' diffère de celui 542 des figures précédentes, en ce qu'il est pourvu d'une sphère rigide 544', mobile par rapport à la lame ressort d'avant en arrière de celle-ci. A cet égard, on notera que la lame ressort 542' est avantageusement fermée sur ses côtés, à savoir vers l'avant et l'arrière de la feuille, de manière à éviter que cette sphère ne s'échappe de son volume intérieur. De plus, ce volume intérieur peut être rempli au moyen d'un fluide permettant de faciliter, ou au contraire de freiner le déplacement de cette sphère.

Comme le montre la figure 11 , dans la position d'introduction de l'organe intra-discal, la sphère se trouve sensiblement en position médiane. En revanche, dans sa position de mise en lordose, la sphère tend à se déplacer vers l'avant, comme cela est montré à la figure 12. Ceci permet de garantir la fonction d'écartement intervertébral, tout en créant un effet de lordose.

Dans les modes de réalisation précédents, l'élément intra-discal est formé par une unique bande repliée notamment à la façon d'une boucle, ou encore d'un C. Dans les modes de réalisation suivants, on va décrire des éléments intra-discaux qui sont constitués de plusieurs de ces boucles.

Ainsi, à la figure 13, l'élément intra-discal 642 est formé de deux lames ressort en forme de C, respectivement 642i et 642₂, destinées à être placées respectivement à l'avant et à l'arrière de l'espace intervertébral. On notera que la lame avant 642i présente une longueur inférieure à celle de la lame arrière 642₂. De plus, ces deux lames sont disposées dos à dos, à savoir que les extrémités ouvertes des deux C sont opposées. Enfin, ces deux bandes 642i et 642₂ définissent une zone médiane de jonction 642₃, qui permet de garantir la fonction d'écartement intervertébral.

Dans la configuration d'introduction entre les vertèbres, il s'agit de pincer éventuellement les ailes de la bande avant 642i, en vue de faciliter cette opération. Dans le même temps, les ailes de la bande arrière 642₂ sont maintenues sensiblement parallèles. Puis, après mise en place du hauban extra-discal, l'élément intra- discal 642 est déformé, jusqu'à adopter sa position de mise en lordose. Dans cette dernière configuration, les ailes de la bande arrière 642₂ sont pincées, à savoir qu'elles sont rapprochées l'une de l'autre.

Dans l'exemple de la figure 13, on a fait appel à deux bandes repliées en forme de C. Cependant, à titre de variante, l'une et/ou l'autre de ces bandes peut être repliée sur elle-même, à la manière d'une boucle.

A titre de variante supplémentaire, illustrée à la figure 14, l'élément intra-discal 742 possède une bande avant 742i disposée de manière inversée, à savoir que son extrémité libre rejoint l'âme de la bande arrière 742₂ au niveau d'une jonction 742₃. Ce mode de réalisation est avantageux, en particulier lors de l'introduction, puisqu'il permet d'éviter le contact des extrémités libres de la bande avant 1A2_\ avec les corps vertébraux. La figure 15 illustre une variante supplémentaire de réalisation, dans laquelle l'élément intra-discal 842 comporte une bande avant 842i, repliée en forme de C dont l'extrémité est ouverte vers l'avant. De plus, on retrouve deux bandes arrière 8422, qui sont solidarisées mutuellement, tout en étant également solidarisées à la bande avant 842i . Chaque bande arrière présente également une forme de C, dont l'extrémité est ouverte vers l'arrière. A titre de variante, comme dans les modes de réalisation précédents, au moins une de ces bandes peut présenter la forme d'une boucle fermée.

On notera en outre que, en vue de dessus, les deux branches arrière 842₂ forment sensiblement un V, de manière analogue au mode de réalisation de la figure 7. La zone de jonction 842₃ entre les différentes bandes assure une fonction d'écartement intervertébral.

Dans la position d'introduction de l'élément intra-discal, les ailes de la bande avant 842i sont éventuellement rapprochées l'une de l'autre. De plus, après mise en place du hauban postérieur, les ailes de chaque branche arrière 842₂ sont pincées, à savoir rapprochées l'une de l'autre, ce qui définit ainsi la configuration de mise en lordose de cet élément intra-discal 842.

La figure 16 illustre une variante supplémentaire de réalisation de l'invention, dans laquelle l'élément intra-discal 942 comprend tout d'abord un corps périphérique 942i, formant un anneau. Il est par ailleurs prévu une paroi intermédiaire 942₂ reliant les parois opposées de l'anneau, de manière à diviser ce dernier en deux portions à peu près symétriques.

Cet élément intra-discal 942 peut être réalisé en matériau approprié, par exemple en une matière plastique légèrement déformable. On notera que la présence de la paroi intermédiaire 942₂ permet de limiter l'effondrement en hauteur de l'élément 942, tout en assurant une fonction d'amortissement des vibrations. Dans sa configuration d'introduction, l'élément 942 présente une hauteur sensiblement constante, voir éventuellement une hauteur légèrement plus importante au niveau de sa partie arrière. En revanche, après mise en place du hauban postérieur, la partie arrière de cet élément 942 se trouve légèrement écrasée. A cet égard, on ajuste les propriétés mécaniques du matériau constitutif de l'élément 942, afin d'autoriser une déformation et un allongement contrôlés de ce dernier.

Les figures 17A à 17C illustrent une variante supplémentaire de réalisation de l'invention. Cette variante se trouve plus particulièrement son application dans le cas où les vertèbres ont subi un effondrement très sensible. Cette situation est illustrée à la figure 17A, où l'on constate que les corps vertébraux adjacents 12 et 22 se sont considérablement rapprochés, entraînant une forte diminution du volume de l'espace intervertébral.

Dans ce mode de réalisation, on fait tout d'abord appel à un corps souple 100, dont la fonction est d'assurer le remplissage de cet espace intervertébral. Un tel organe souple est par exemple réalisé en un élastomère de type silicone, ou encore en un matériau composite. Un tel organe souple est déformable, tout en étant cependant sensiblement non compressible.

Dans ces conditions, il s'agit tout d'abord d'introduire ce corps sou- pie dans l'espace intradiscal 10 par tout moyen approprié, comme illustré à la figure 17B, ce qui assure un remplissage de la cavité du disque dégénéra- tif. Ce remplissage, de type bourrage, a pour but de permettre l'extension de la cavité discale sous pression, de façon à mettre ainsi en tension tous les éléments périphériques du disque, et en particulier la charnière antérieure 11. Par ailleurs, cette opération s'accompagne d'une libération des foramens latéraux et de la racine nerveuse qu'ils entourent, ce qui induit un effet d'espacement, de type « spacer ».

Une fois le corps souple 100 mis en place, il est alors possible d'implanter les vis pédiculaires, les ligaments et le ou chaque coussinet élastique (non représenté sur les figures 17), de la façon décrite ci-dessus, ce qui conduit à la déformation réversible du corps 100. On retrouve par conséquent une association de trois éléments. On met en oeuvre tout d'abord un espacement et une mise en pression d'une cavité encore partiel- lement close, mais effondrée, puis une fermeture postérieure par haubanage de manière à obtenir la lordose nécessaire à l'emprisonnement intra-discal du corps souple, ainsi qu'une bonne position érigée du patient.

L'utilisation du corps souple 100 est particulièrement avantageuse, notamment dans le cas d'un disque qui s'est effondré de manière très sensible. En effet, en l'absence d'un tel corps souple, cet effondrement rendrait très difficile le haubanage assuré par le ligament, qui ne parviendrait plus à mettre en lordose l'articulation pour la stabiliser. En d'autres termes, la mise en place d'un ligament en l'absence du corps souple 100 nécessiterait d'appliquer une très forte tension sur ce ligament, ce qui générerait des contraintes mécaniques supplémentaires sur les facettes et sur les foramens déjà rétrécis.

La mise en place du corps souple 100 dans la cavité intra-discale assure tout d'abord un remplissage de cette dernière, ce qui garantit à nou- veau une hauteur intervertébrale acceptable, en vue de la mise en place des ligaments. On notera que le haubanage postérieur, assuré par ces ligaments, trouve sa stabilité par remise en tension de tous les éléments ligamentaires restés intacts, tout en prenant appui sur l'organe souple intra- discal dans un système de type trois points. L'utilisation de cet organe sou- pie présente également l'avantage d'absorber les chocs et les vibrations.

On notera enfin que la fonction principale du corps souple 100 est d'assurer un remplissage de l'espace extra-discal, et la mise en pression de cet espace comme dans la physiologie du disque où cette pression est de type hydraulique, créant ainsi l'effet d'espacement nécessaire à la thérapeu- tique. Etant donné que ce corps souple est déformable, il est susceptible de basculer en lordose en répondant aux sollicitations mécaniques du haubanage postérieur, en particulier en vue d'une ostéosynthèse respectant l'équilibre d'une position érigée bipède.

Dans ces conditions, la structure de ce corps souple est nettement plus simple que celle d'une prothèse discale partielle ou totale, qui comprend généralement des composants de natures différentes, qui sont animés de frottements, sources d'usure. De plus, la mise en place de ces prothèses nécessite une chirurgie par voie antérieure, avec destruction des Ii- gaments périphériques, en particulier de la charnière antérieure, qui sont les seuls éléments de stabilité résiduelle dans ce contexte dégénératif.

Comme cela a été explicité dans les différents modes de réalisation ci-dessus, l'élément intra-discal conforme à l'invention possède deux configurations différentes, correspondant respectivement à son introduction intervertébrale et à sa déformation en lordose après mise en place du hauban postérieur. Par ailleurs, dans tous ces modes de réalisation, cet élément intra-discal est susceptible de passer de manière réversible de l'une à l'autre de ses deux configurations, en particulier grâce à la nature de son matériau constitutif.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble de stabilisation intervertébrale pour arthrodèse, destiné à relier au moins deux vertèbres voisines (V₁, V₂), comprenant : - au moins un élément extra-discal (40), destiné à être disposé à l'arrière de l'espace intervertébral (10), qui est propre à empêcher sensiblement tout déplacement entre deux vertèbres adjacentes au moins dans le sens de la flexion intervertébrale, et

- au moins un élément intra-discal, de type cage (42 ; 42a, 42b ; 142 ; 242 ; 342 ; 442 ; 542 ; 642 ; 742 ; 842 ; 942), propre à assurer une fonction d'écartement intervertébral, cette cage possédant une première configuration d'introduction entre les deux vertèbres adjacentes, dans laquelle cette cage coopère avec les vertèbres placées dans une position d'introduction, cette cage possédant en outre une configuration de mise en lordose, différente de sa configuration d'introduction, dans laquelle elle coopère avec les vertèbres placées également dans une configuration de mise en lordose, l'élément intra-discal étant propre à se déformer de manière réversible entre sa configuration d'introduction et sa configuration de mise en lordose.

2. Ensemble de stabilisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque élément intra-discal (42 ; 142 ; 242 ; 342 ; 542) est formée par une bande de matière repliée, présentant notamment une forme de C ou une forme de boucle, cette bande de matière repliée étant propre à se déformer de manière réversible entre la configuration d'introduction et la configuration de mise en lordose.

3. Ensemble de stabilisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque élément intra-discal (642 ; 742 ; 842) comprend :

- un élément avant (642i ; 742i ; 842i), formé par au moins une première bande de matière repliée, - au moins un élément arrière (642₂ ; 742₂ ; 842₂), formé par au moins une autre bande de matière repliée, propre à se déformer de manière réversible, entre la configuration d'introduction et la configuration de mise en lordose, et - une zone de jonction mécanique (642₃ ; 742₃ ; 842₃) entre les éléments avant et arrière, permettant le maintien d'écartement intervertébral.

4. Ensemble de stabilisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est prévu un unique élément avant (842^, ainsi que deux éléments arrière (842₂) formant un V vus de dessus.

5. Ensemble de stabilisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément intra-discal (942) comprend un corps principal (942i) en forme de boucle, ainsi qu'une paroi de renforcement (9422) reliant deux zones distantes de ce corps.

6. Ensemble de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément intra-discal (142) est pourvu de moyens de butée (143) propres à limiter l'amplitude de son mouvement, lors du passage de la configuration d'introduction vers la configuration de mise en lordose.

7. Ensemble de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque élément extra-discal (40) coopère avec deux vis pédiculaires (14, 24) implantées dans deux vertèbres adjacentes, et cet élément extra-discal présente au moins un, en particulier trois degrés de liberté en rotation par rapport à chacune de ces vis pédiculaires.

8. Ensemble de stabilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément intra-discal est un corps souple (100), destiné à être placé dans l'espace intra-discal de manière à remplir ce dernier.

9. Ensemble de stabilisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps souple (100) est déformable, tout en n'étant sensiblement pas compressible.