CA2193697C - Vertebral articular facet prostheses - Google Patents
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Abstract
Description
WU 96,00049 2193697 PCT/FR95m0802 PROTHESES DES FACETTES ARTICULAIRES VERTEBRALES-L'invention concerne des dispositits de remplacement des surfaces articulaires des facettes vertébrales postérieures, atteintes par un processus de dégënérescence et/ou de destruction plus ou moins important, et des dispositifs d'ancrage de ces prothèses sur les vertèbres. Il s'agit d'éléments prothétiques formant un ensemble monobloc plaque de support-lame articulaire artificielle fixé sur la vertèbre correspondante par des moyens d'ancrage au niveau des pédicules et/ou des apophyses transverses et/ou de l'apophyse épineuse.
En rapport avec la dégènérescence des surfaces articulaires vertebrales, nous obtenons une arthrose des surfaces des facettes qui se manifeste par une réduction de l'épaisseur du cartilage pouvant aboutir à la disparition complète de ce dernier. De plus à la périphérie des surfaces articulaires 2o èrodées il existe une production ostéophytique susceptible d'engendrer des compressions neurologiques au niveaû soit des trous de conjugaison soit du canal médullaire. Ces phénomènes sont responsables des lombalgies et des radiculalgies qui atteignent une partie importante de la population.
Le plus souvent nous sommes en face d'un processus dégénératif qui atteint essentiellement les surfaces articulaires mais nous pouvons avoir un processus plus invasif traumatique, infectieux, tumoral ou malformatif (spondylolisthésis, par exemple) entrainant la destruction de tout ou partie de l'apophyse articulaire.
Il existe donc une nécessité de réduire et/ou de supprimer les frottements des surfaces -articulaires dégénérées: jusqu'à
=~. présent, ce but a été obtenu soit en supprimant tout mouvement des vertèbres impliquées par une arthrodèse ou fusion vertébrale plus ou moins associée à une ostéosynthèse (Harrington, Cotrel-Dubousset, TSRH, New Orleans, etc.) soit en COPIE DE CONFIRMATION
W U 96/00049 2 19 3 6 9 7 pCT/FR95100802 WU 96,00049 2193697 PCT / FR95m0802 PROSTHETICS OF JOINT VERTEBRAL JOINT FACETS-The invention relates to replacement devices for articular surfaces of the posterior vertebral facets, affected by a process of degeneration and / or destruction more or less important, and devices anchoring these prostheses on the vertebrae. It's about of prosthetic elements forming a monoblock unit plate of artificial articular blade support attached to the vertebra corresponding by means of anchoring at the level of the pedicles and / or transverse processes and / or the spinous process.
In connection with degeneration of articular surfaces vertebrae, we get osteoarthritis of the surfaces of the facets which manifests itself by a reduction in the thickness of the cartilage that may result in the complete disappearance of this latest. In addition to the periphery of the articular surfaces 2o eroded osteophytic production is likely to generate neurological compressions at the level of either conjugation holes of the medullary canal. These phenomena are responsible for low back pain and radiculalgia reach a large part of the population.
Most often we are in the face of a degenerative process which basically reaches the joint surfaces but we can have a more invasive traumatic process, infectious, tumoral or malformative (spondylolisthesis, by example) resulting in the destruction of all or part of the articular process.
There is therefore a need to reduce and / or eliminate friction of degenerate surfaces -articular: up to = ~. present, this goal has been achieved either by suppressing any movement vertebrae implicated by arthrodesis or fusion vertebral more or less associated with osteosynthesis (Harrington, Cotrel-Dubousset, TSRH, New Orleans, etc.) or CONFIRMATION COPY
WU 96/00049 2 19 3 6 9 7 pCT / FR95100802
2 .
reduisant ces - mouvements par une ligamentoplastie intervertébrale (Graf. Sénégas, Lemaire, etc=).
La suppression des mouvements intervertébraux, par arthrodèse ou par ligamentoplastie, conduit, outre à une rigidité
vertébrale, à un report sur les facettes articulaires des étages vertébraux voisins sus- et sous-jacents des contraintes normalement absorbées par l'espace intervertébral considéré et donc à une accentuation de la dégénérescence de leurs facettes , articulaires.
Ouant aux protheses discales, elles réalisent un "espacement"
de deux corps vertébraux tout en leur permettant de conserver des mouvements. Elles apportent une solution au probléme de t: vieillissement du disaue intervertebral mais elles n'ont aucun effet sur la réduction des efforts demandés aux facettes articulaires postérieures dont les mouvements et les frottements sont conservés_ L'invention vise donc à pallier les inconvénients de l'ensemble des dispositifs connus en proposant un nouveau dispositif qui réalise un remplacement des surfiaces articulaires dégénérées par des prothèses articulaires_ Ces prothèses vont conserver la mobilite inter-vertébrale tout en supprimant les frottements "ostéo-cartilagineux" des surfaces usëes et donc les douleurs et/ou la production d'ostéophytes susceptibles d'entrainer des compressions radi_cülaires dans les foramens_ L'invention concerne donc soit des éléments prothétiques de traitement de surface articulaire soit des éléments prothétiques plus importants réalisant un remplacement complet de toute l'apophyse osseuse et de sa surface articulaire_ 3S L'invention vise à conserver la stabilité de la colonne vertébrale par "l'accrochage" mécanique intervertébral que réalisent les éléments prothétiques des apophyses entre eux, comme le font les apophyses vertébrales naturelles, et à
~ WO 96100049 2? 9 36/ 7 PCTIFR95/00802 2.
reducing these - movements by a ligamentoplasty intervertebral (Graf Sénégas, Lemaire, etc =).
Removal of intervertebral movements by arthrodesis or by ligamentoplasty, leads, besides a rigidity vertebrae, to a report on the facet joints of neighboring vertebral stages sus- and underlying constraints normally absorbed by the intervertebral space considered and therefore to an accentuation of the degeneration of their facets , articular.
As for disc prostheses, they perform a "spacing"
of two vertebral bodies while allowing them to conserve movements. They provide a solution to the problem of t: aging of the intervertebral disc, but they have no effect on reducing facet efforts posterior joints whose movements and rubs are kept_ The invention therefore aims to overcome the disadvantages of the whole known devices by proposing a new device that performs a degenerate joint surfacer replacement by prostheses articulaires_ These prostheses will keep the intervertebral mobility while suppressing friction "osteo-cartilaginous" worn surfaces and therefore pain and / or the production of osteophytes likely to cause radi_cülaires compressions in the foramens_ The invention therefore relates to either prosthetic elements of articular surface treatment be elements larger prosthetics performing a complete replacement of the whole bone process and its articular surface_ The object of the invention is to maintain the stability of the column vertebral by intervertebral mechanical "snagging" that realize the prosthetic elements of the processes between them, as do the natural vertebral apophyses, and at ~ WO 96100049 2? 9 36/7 PCTIFR95 / 00802
3 respecter le potentiel de mobilité fonctionnelle sans altérer l'appareil musculo-ligamentaire paravertébral.
Selon l'invention, ces éléments prothétiques, réalisés en matérlau biocompatible tel qu'un alliage métallique (acier inoxydable, titane, ou autre) et/ou un matériau composite, présentent une première face dite "articulaire" qui est en contact avec la surface similaire de la vertèbre adjacente afin de réaliser entre elles un glissement avec un minimum de frottement et une deuxième face opposée dite "osseuse", poreuse, parsemée de picots, recouverte ou non d'hydrbxyapatite, et destinée à venir en appui sur l'os restant de l'apophyse articulaire vertébrale. Ainsi selon l'invention ces éléments prothétiques intéressent au minimum les surfaces 15 articulaires d'un espace intervertébral correspondant aux apophyses articulaires inférieures de la vertèbre sus-jacente et à celles supérieures de la vertèbre sous-jacente. Si nécessaire les prothèses peuvent être unilatérales mais elles sont le plus souvent et de préférence bilatérales.
Selon l'invention, si le capital osseux restant de l'apophyse articulaire est trop faible, la prothèse remplace l'entière apophyse et comporte donc toujours une surface dite "articulaire" de glissement mais la face opposée habituellement "osseuse' est remplacée par un épaississement de la prothèse, de manière à remplacer totalement l'apophyse articulaire naturelle dont elle reprend toutes les caractéristiques anatomiques quant à la forme, au volume et à l'orientatio, dont la surface est lisse et légèrement convexe pour éliminer tout risque pour les éléments médullaires ou neurologiques présents en dedans et en avant.
= Etant donné d'une part la faible quantité d'os que représente l'arc postérieur de la vertèbre dont les apophyses articulaires font partie et d'autre part la qualité "spongieuse" c'est-à-dire fragile de cet os, se pose le problème majeur de l'ancrage de ces prothèses de facettes articulaires artificielles_ L'ancrage doit en effet réaliser une stabilité parfaite de ces protheses articulaires qui seront soumises aux forces WO 96/00049 2- 19 3 b 9 7 PCT/FR95100802 ie 3 respect the potential for functional mobility without altering the paravertebral musculo-ligamentous apparatus.
According to the invention, these prosthetic elements, made of biocompatible material such as a metal alloy (steel stainless, titanium, or other) and / or a composite material, present a first so-called "articular" face which is contact with the similar surface of the adjacent vertebra so to achieve between them a slip with a minimum of friction and a second opposite face called "bone", porous, sprinkled with pimples, covered or not of hydrbxyapatite, and intended to bear on the remaining bone of the vertebral articular process. Thus according to the invention these prosthetic elements are of minimum interest to the surfaces Joints of an intervertebral space corresponding to the lower articular processes of the overlying vertebra and to the upper ones of the underlying vertebra. Yes necessary prostheses can be unilateral but they are most often and preferably bilateral.
According to the invention, if the remaining bone capital of the apophysis joint is too weak, the prosthesis replaces the entire apophysis and therefore always has a so-called surface "articular" sliding but the opposite side usually "bone" is replaced by a thickening of the prosthesis, to completely replace the joint process natural which it takes all the characteristics form, volume and orientation, of which the surface is smooth and slightly convex to eliminate any risk for the medullary or neurological elements present inside and forward.
= Given on the one hand the small amount of bone that represents the posterior arch of the vertebra whose articular processes are part and on the other hand the quality "spongy" that is to say say fragile of this bone, arises the major problem of anchoring of these prostheses of artificial articular facets_ The anchorage must indeed achieve a perfect stability of these Joint prostheses that will be subjected to WO 96/00049 2 19 3 b 9 7 PCT / FR95100802 ie
4 developpees lors des mouvements intervertébraux, puisqu'elles ont pour but de preserver ces mouvements intervertébraux.
L'invention vise donc à palier ces difificultés d'ancrage posées par le faible capital osseux que représente chaque facette articulaire en proposant un dispositif d'ancrage d'une prothèse de facette articulaire vertébrale, comprenant au moins un support portant des moyens de liaison de la prothèse à ce support et des moyens d'ancrage de ce support par rapport à la vertèbre, caractérisé en ce que ce support comporte une face convexe épousant et venant en appui au contact d'une portion au moins de la surface concave de l'arc postérieur de la vertèbre d'un côté au moins de l'apophyse épineuse, et en ce que les moyens d'ancrage associent rigidement au moins une portion 15 distincte du support à au moins une partie distincte correspondante de la vertèbre.
Selon l'invention, ce dispositif comporte au moins un support dont la face convexe s'étend en regard ou de l'apophyse épineuse et/ou une apophyse transverse et/ou un pédicule de la vertèbre, et des moyens d'ancrage de ce support respectivement ou sur l'apophyse épineuse et/ou une apophyse transverse et/ou un pédicule de la vertèbre- La vis intrapédiculaire lorsqu'elle n'est pas utilisée isolément n'est pas obligatoire et peut 2 5 alors être éventuëllement remplacée par une simple vis courte passant la corticale postérieure et s'arrêtant dans l'os spongieux en regard du pédicule: cela évite tout risque de lésion neurologique.
3C Selon l'invention, chaque support est formé d'une plaque portant des moyens de couplage et recouvrant une portion de la surface concave del'arc postérieur de la vertèbre d'un côté au moins de l'apophyse épineuse.
Un dispositif selon l'invention peut comporter deux supports, un de chaque côté de l'apophyse èpineuse de la vertèbre, ou un seul support s'étendant d'un seul côté ou des deux côtés de l'apophyse épineuse. Avantageusement et selon l'invention, les deux supports sont associés ensemble à la même apophyse WO 95100049 2193697 pCT/FR95100802 epineuse par des moyens d ancrage communs. Lapophyse epineuse, dont la corticale est entiérement. respectee, est ainsi ëtayée et réalise donc l'appui et l'union des deux supports bilatéraux. Les deux côtés de l'arc postérieur vertébral peuvent servir d'ancrage y compris pour une prothèse unilatérale.
Selon l'invention, les moyens d'ancrage de chaque support comportent en regard d'une apophyse osseuse transverse au moins 1. un crochet articulé au support autour d'un axe, ce crochet portant une vis de serrage engagée dans un tarraudage du crochet, cette vis prenant appui directement ou indirectement sur le support ou sur un autre crochet pour faire pivoter le crochet autour de son axe dans le sens du serrage de r , l'extrémité libre du crochet sur la partie correspondante de la vertèbre. Avantageusement et selon l'invention, les moyens d'ancrage comportent au moins une pince de serrage formée de deux crochets articulés au méme axe ou à des axes parallèles et dont les extrémités libres en regard se serrent l'une vers 2C, l'autre.
Selon l'invention, les moyens d'ancrage de chaque support comportent au moins une bride de serrage d'une extrémité du support sur une apophyse vertébrale, notamment sur une apophyse 25 épineuse et/ou transverse.
Par ailleurs, selon l'invention, la face convexe du support est formée d'un métal poreux et avantageusement recouverte d'une couche d'hydroxyapatite. Cette face osseuse est parsemée de picots, de contours circulaires ou polyédriques, de 1 à 2mm de hauteur, destinés à assurer une meilleure implantation et fiixation du support sur la corticale de l'arc postérieur vertébral.
L'invention concerne également un dispositif d'ancrage comportant en combinaison tout ou partie descaractéristiques =
mentionnées ci-dessus ou ci-après.
Selon l'invention, le moyen de liaison de la prothèse à son support est formé par la base séssile de cette prothèse: c'est-à-dire aue cette base s'élargit. progressivement de la lame prothetique vers le support de plaque tout en étant plus large et épaisse que cette lame prothètique qu'elle soutient. Cette base est en position supérieure ou inférieure et établit ainsi la jonction avec les moyens d'ancrage sur la vertèbre.
Selon l'invention, l'élément prothétique de l'apophyse articulaire vertébrale est caractérisé
en ce qu'il comporte : =
- au moins une plaque de support. (7) postérieure adaptée pour être ancrée rigidement à une vertèbre en s'étendant contre une portion au moins d'un arc postérieur de la vertèbre, - au moins une lame prothétique (1,_ 11, 5) d'une facette articulaire, incluant ou non le remplacement total de l'apophyse articulaire (3, 13) vertébrale postérieure sur laquelle elle s'appuie, ?c et en ce que chaque lame prothétique (1, 11, 5) est portée par une lame de support (7), s'étend à partir de la plaque support (7) jusqu'à la position de la facette articulaire naturelle qu'elle remplace, et présente une surface articulaire artificielle (2, 12) dont les formes, la position et l'orientation correspondent à celles de la facette articulaire naturelle (3, 13) qu'elle remplace.
Selon l'invention l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une plaque de support (7) qui porte la lame prothétique supérieure (1) à surface articulaire (2) plane ou concave orientée vers l'arrière, adaptée pour le remplacement d'une facette articulaire supérieure, et/ou une lame prothétique inférieure (11) à surface articulaire (12) plane ou convexe orientée vers l'avant, adaptée pour le remplacement d'une surface articulaire infèrieure.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce articulaire, cette lame prothétique présentant une face opposée ]a surface articulaire (2, 12) s'étendant contre une portion residuelle de l'apophyse articulaire (3, 13) correspondante.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'i? comport.e au moins, une lame prothét.ique (5) de remplacement total d'une apophyse articulaire (3, 13), cette lame prothétique (5) ayant une forme de tubérosité
présentant une surface articulaire artificielle (2, 12), une protubérance renflée pour former, comme l'apophyse articulaire naturelle qu'elle remplace, une limite postéro-externe au canal mèdullaire et une limite postèrieure au foramen.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que chaque lame prothétique (1, 11, 5) est reliée à une plaque de support (7) par une base séssile (6, 16), l'ensemble de la lame prothétique (1, 11, 5) de la plaque de support (7) et de la base séssile (6, 16) étant formé d'une seule pièce rigide en matériau biocompatible.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que chaque plaque de support (7) comprend une face convexe qui est adaptée pour épouser et venir en appui et au contact de la surface concave de l'arc vertébral postérieur, et en ce que chaque p.iaque de support (7) est une plaque mince adaptée pour ~..
ne pas interférer avec les organes naturels adjacents, notamment avec les muscles et les ligaments adjacents.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que, de chaque côté de l'apophyse épineuse (9) où une plaque de support (7) est prëvue, les moyens d'ancrage rigide de la plaque de support (7) sont adaptés pour ancrer cette plaque de support (7) contre l'arc postérieur de la vertèbre :
- soit par rapport au pédicule (10) de l'arc postérieur en regard.
- soit par rapport au pédicule (10) et sur une apophyse transverse (8) ou épineuse (9) de la vertèbre, - soit sur une apophyse transverse (8) et sur 1-apophyse epineuse (9).
- soit sur une apophyse transverse (8), sur l'apophyse éplneuse (9)-. eT. par rapport au pédicule (10) de l'arc posterieur en regard.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'il comporte une plaque de support (7) unilatérale s'étendant d'un côté seulement de l'apophyse épineuse (9) de la vertèbre.
Selon l'invention, l'élément prothéti'que est caractérisé en ce qu'il comporte une plaque de support (7) bilatérale s'étendant des aeux côtés de l'apophyse épineuse (9) de la vertèbre.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques de support (7), une de chaque côté
de l'apophyse epineuse (9) de la vertèbre.
Selon l'invention, l'élèment prothétique est caractèrisé en ce que les deux plaques de support (7) s'étendent en regard de l'apophyse épineuse (9) et y sont ancrées par des moyens = d'ancrage communs (21, 22).
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ancrage rigide d'une plaque de support (7) sur une apophyse transverse (8), qui sont constitués d'au moins un crochet (28) et/ou d'au moins une pince et/ou d'au moins un collier (39) de serrage de la plaque de support (7) qui s'étend en regard de cette apophyse transverse (8).
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que les moyens d'ancrage de la plaque de support (7) sur l'apophyse transverse (8) comportent au moins un crochet (28, 34, 35) mobile articulé à la plaque de support (7) autour d'un axe (30, 36, 37), ce crochet (28, 34, 35) mobile portant une vis de serrage (32, 42, 43), engagée dans un taraudage du crochet (28, 34, 35), cette vis étant adaptée pour prendre appui directement ou indirectement sur la plaque de support (7) ou sur un autre crochet, pour faire pivoter le crochet (28, 34, 35) mobile autour de son axe (30, 36, 37) dans le sens du serrage cJe son extremité libre sur la partie correspondante de la vertèbre.
Selon l'invention, l'élement prothétique est caractérisé en ce que les moyens d'ancrage comportent au moins une pince de serrage formée de deux crochets (34, 35) et dont les extrémités libres en regard se serrent l'une vers l'autre.
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ancrage rigide d'une plaque de support (7) sur une apophyse épineuse (9),=qui sont constitués d'au moins un collier (21) et/ou d'au moins une bride (22) de serrage de la plaque de support (7) qui s'etend en regard de cette apophyse épineuse. (9).
Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que chaque plaque de support (7) porte en outre des moyens de couplage (49) d'une instrumentation rachidienne.
20 Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que la face d'appui osseuse de chaque lame prothétique (1, 11, 4 developed during intervertebral movements, since they are intended to preserve these intervertebral movements.
The invention therefore aims to overcome these difficulties of anchoring posed by the small bone capital that each facet represents articular by proposing a device for anchoring a prosthesis of vertebral articular facet, comprising at least one support carrying means for connecting the prosthesis to this support and means for anchoring this support with respect to the vertebra, characterized in that this support comprises a face convex, marrying and coming into contact with a portion less than the concave surface of the posterior arch of the vertebra on at least one side of the spinous process, and that the anchoring means rigidly associate at least one portion 15 separate from the support to at least a separate part corresponding vertebra.
According to the invention, this device comprises at least one support whose convex face extends opposite or from the apophysis thorny and / or transverse process and / or pedicle of the vertebra, and anchoring means of this support respectively or on the spinous process and / or a transverse process and / or a pedicle of the vertebra- The intrapedicular screw when not used in isolation is not mandatory and may 2 5 then be eventually replaced by a simple short screw passing the posterior cortical and stopping in the bone spongy compared to the pedicle: this avoids any risk of neurological lesion.
3C According to the invention, each support is formed of a plate carrying coupling means and covering a portion of the concave surface of the posterior arch of the vertebra on one side at less of the spinous process.
A device according to the invention may comprise two supports, one on each side of the vertebral apophysis, or a single support extending from one side or both sides of the spinous process. Advantageously and according to the invention, two supports are associated together at the same process WO 95100049 2193697 pCT / FR95100802 thorny by common anchoring means. Spiny Lapophyse, whose cortical is entirely. respected, is thus supported and thus carries out the support and union of the two supports bilateral. Both sides of the vertebral posterior arch can be used as an anchor including for a prosthesis unilateral.
According to the invention, the means for anchoring each support have opposite a transverse bone process at least 1. a hook hinged to the support around an axis, this hook carrying a clamping screw engaged in a taring of the hook, this screw taking support directly or indirectly on the support or on another hook to rotate the hook around its axis in the direction of tightening r, the free end of the hook on the corresponding part of the vertebrate. Advantageously and according to the invention, the means anchoring elements comprise at least one clamping clamp formed of two articulated hooks on the same axis or parallel axes and whose free ends face one another 2C, the other.
According to the invention, the means for anchoring each support comprise at least one clamping flange at one end of support on a vertebral apophysis, especially on an apophysis Spiny and / or transverse.
Moreover, according to the invention, the convex face of the support is formed of a porous metal and advantageously covered with a hydroxyapatite layer. This bone face is dotted with spikes, circular or polyhedral contours, from 1 to 2mm height, intended to ensure better implementation and fiixation of the support on the cortex of the posterior arch vertebral.
The invention also relates to an anchoring device comprising in combination all or part of the characteristics =
mentioned above or below.
According to the invention, the means for connecting the prosthesis to its support is formed by the slender base of this prosthesis: that is that is to say, this base widens. gradually from the blade prosthetic to the plate support while being wider and thick as this prosthetic blade that it supports. This base is in the upper or lower position and thus establishes the junction with the anchoring means on the vertebra.
According to the invention, the prosthetic element of the apophysis vertebral joint is characterized in that it includes: =
at least one support plate. (7) posterior adapted to be rigidly anchored to a vertebra in extending against at least a portion of a posterior arch of the vertebra, at least one prosthetic blade (1, 11, 5) of a articular facet, including whether or not the total replacement of the posterior vertebral articular process (3, 13) on which it relies, and in that each prosthetic blade (1, 11, 5) is carried by a support blade (7), extends from the support plate (7) up to the position of the facet natural joint that it replaces, and has a joint surface artificial (2, 12) forms, position and the orientation correspond to those of the facet natural joint (3, 13) that it replaces.
According to the invention the prosthetic element is characterized in that it comprises at least one support plate (7) which carries the upper prosthetic blade (1) with flat articular surface (2) or concave rear-facing, suitable for the replacement of an upper articular facet, and / or lower prosthetic blade (11) with articular surface (12) plane or convex facing forward, suitable for the replacement of an inferior articular surface.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that articular, this prosthetic blade presenting an opposite face ] articular surface (2, 12) extending against a portion residual joint apophysis (3, 13).
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that who? comprise at least one prosthetic blade (5) of total replacement of an articular process (3, 13), this Prosthetic blade (5) having a tuberosity shape having an articular articular surface (2, 12), a swollen protuberance to form, like the articular process which it replaces, a postero-external limit to the canal medullary and a posterior limit to the foramen.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that each prosthetic blade (1, 11, 5) is connected to a support plate (7) by a small base (6, 16), the whole of the prosthetic blade (1, 11, 5) of the support plate (7) and the sessile base (6, 16) being formed in one piece rigid biocompatible material.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that each support plate (7) comprises a convex face which is adapted to marry and come in support and in contact with the concave surface of the posterior vertebral arch, and in that each support plate (7) is a thin plate adapted for ~ ..
do not interfere with adjacent natural organs, especially with adjacent muscles and ligaments.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that on each side of the spinous process (9) where a plaque of support (7) is provided, the rigid anchoring means of the support plate (7) are adapted to anchor this plate of support (7) against the posterior arch of the vertebra:
- in relation to the pedicle (10) of the arch posterior opposite.
- with respect to the pedicle (10) and on a transverse (8) or spiny (9) process of the vertebra, - on a transverse process (8) and on 1-thorny apophysis (9).
- on a transverse process (8), on the apophysis thinning machine (9). and. relative to the pedicle (10) of the arch posterior opposite.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that it comprises a unilateral support plate (7) extending on one side only of the spinous process (9) of the vertebra.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that it comprises a support plate (7) extending bilaterally on both sides of the spinous process (9) of the vertebra.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that it has two support plates (7), one on each side of the spinous process (9) of the vertebra.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that the two support plates (7) extend opposite the spinous process (9) and are anchored therein by means = common anchors (21, 22).
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that it comprises rigid anchoring means of a plate of support (7) on a transverse process (8), which are consisting of at least one hook (28) and / or at least one clamp and / or at least one clamp (39) for clamping the support plate (7) extending opposite this apophysis transverse (8).
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that the means for anchoring the support plate (7) on the transverse process (8) comprise at least one hook (28, 34, 35) articulated to the support plate (7) around a axis (30, 36, 37), this hook (28, 34, 35) movable carrying a clamping screw (32, 42, 43) engaged in a thread of the hook (28, 34, 35), this screw being adapted to take support directly or indirectly on the support plate (7) or on another hook, to rotate the hook (28, 34, 35) movable about its axis (30, 36, 37) in the direction of tightening cJe its free end on the part corresponding vertebra.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that the anchoring means comprise at least one clamp of clamping formed of two hooks (34, 35) and whose ends free faces close to each other.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that that it comprises rigid anchoring means of a plate of support (7) on a spinous process (9), = which are constituted at least one collar (21) and / or at least one flange (22) of clamping the support plate (7) which extends over this spinous process. (9).
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that each support plate (7) additionally carries means for coupling (49) spinal instrumentation.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that the bone bearing surface of each prosthetic blade (1, 11,
5) et/ou de chaque plaque de support (7) est formée de métal poreux parsemé de picots.
<~ Selon l'invention, l'élément prothétique est caractérisé en ce que la face d'appui osseuse de chaque lame prothétique (1, 11, 5) et/ ou de chaque plaque de support (7) est recouverte d'une couche d'hydroxyapatite.
Selon l'invention, la prothése articulaire vertébrale est caractérisèe en ce qu'elle comporte un élement prothétique supérieur ancré sur la vertèbre supérieure de l'articulation à
traiter, cet élement prothétique supérieur comprenant une lame prothétique inférieure (11) présentant une surface articulaire C. artificielle inférieure (12), et un élément prothétique inférieur ancré sur la vertèbre inférieure de l'articulation à
traiter, cet élément prothétique comprenant une lame prothétique supérieure (1) présentant une surface articulaire artifiicielle (2), lesdites surfaces articulaires artificielles pCIYFR95/00802 inferieure et superieure ayant des formes conjuguées adaptées pour réaliser l'articulation des deux vertèbres.
L'invention concerne également une prothese des facettes articulaires vertébrales postérieures comportant en combinaison tout ou partié des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit, en réference aux oessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schematique postérieure d'une prothèse vertébrale implantee et réalisant le remplacement des surfaces articulaires des apophyses vertébrales supérieures et inférieures bilatéralement, et montrant l'association possible avec l'insertion d'une orthèse vertébrale implantée dynamique équipée de dispositifs d'ancrage selon l'invention.
<G - la figure 2 est une vue schématique en section par un plan horizontal de la figure 1, montrant les prothéses supérieures et leurs moyens d'ancrage sur trois points que sont les pédicules, les apophyses transverses et les apophyses épineuses, dans une réalisation en association avec une orthèse vertébrale implantee dynamique.
- la figure 3 est une vue schématique postérieure d'une prothese vertébrale implantée de manière isolée et fixée sur les trois points d'ancrage habituels.
la figure 4 est une vue schematique postérieure d'une prothése vertébrale implantée et fixée sur la vertèbre par deux points dans les pédicules et sur les apophyses épineuses.
la figure 5 est une vue schématique postérieure d'une prothèse vertébrale implantée et fixée sur la vertèbre par seulement une vis intrapédiculaire de chaque côté de l'apophyse épineuse_ ~ WO 96/00049 219J697 PCTIFR95100802 la figure b est une vue schématique postérieure d'une variante de réalisation dans laquelle la vertèbre ne comprend pas dapophyse. epineuse: la plaque est de type monobloc et passe en pont entre les deux fosses paraver-tébrales en recouvrant postérieurement le canal médullaire qu'elle protége.
- la figure 7 est une vue schematique supérieure d'une prothèse vertébrale implantée au niveau de la 12e vertèbre dorsale qui ne présente pas d'apophyse transverse: une vis oblique en direction du pedicule stabilise la prothése_ -- la figure 8 est une vue schématique postérieure de la prothèse implantée au niveau de la lère vertèbre sacrée avec une plaque monobloc ancrée au niveau des pédicules et des lers trous de conjugaison.
Selon l'invention, la lame 1 de la prothèse de la facette supérieure a la même orientation que l'articulation qu'elle remplace- Au niveau lombaire elle se situe dans un plan %." vertical et oblique par rapport au plan frontal et/ou sagittal.
Sa surface 2 regarde en arriére et en dedans. L'angle voisin de 45' au niveau lombaire est variable avec le niveau vertébral considére. Au niveau dorsal et cervical elle a une orientation plus frontale et oblique par rapport au plan horizontal. Sa surface 2 regarde alors en arrière et en haut.
Selon l'invention, la forme de la lame 1 de la prothèse est ovalaire à grand axe vertical. Sa surface 2 est généralement plane mais peut-être légèrement concave ( en concordance avec la surface 12 légèrement convexe de la lame 11 de la prothèse de l'apophyse articulaire inférieure 13 ) pour permettre certains degrés de mouvements de rotation selon le niveau vertebral considéré.
La lame 1 de la prothése, selon l'invention, remplace le cartilage déqéneré et va donc s'appuyer sur l'os restant de l'apophyse articulaire 3. Son épaisseur variable, de 2 à 3mm habituellement, peut ëtre plus importante si la force demandée le ,7ustifie, et sa face non articulaire 4 poreuse est plus ou WO 96/00049 2 1~ 3 0`9 7 12 PCT/1R95/00802 moins recouverte d'hydroxy-apatite potir- une meilleure fixation et integration à 1 ôs restant.
Selon l'invention, dans le cas où la fragilité de l'os restant ou sonabsence justifie le remplacement total de l'apophyse 3, la lame de la prothèse est épaissie pour supporter à elle seule tous les efforts dëmandés et reprend la forme anatomique de la totalité de l'apophyse articulaire 13 considérée: sa surface articulaire 2 reste identique à celle utilisée lors d'un remplacement partiel alors que la face 5 opposée est formée de matériau plein rëaZisant une face 5 convexe lisse qui sert de limite interne et postérieure au canal médullaire et de limite posterieure au foramen_ Selon l'invention, la surface 2 de glissement de cette lame 1 de la prothese est recouverte d'un materiau biocompatible à
fort taux de glissement (ou à faible taux de trottement) tel que, et de manière non limitative, acier inoxydable, titane, ceramique, polyéthylène de haut poids moléculaire, ou matériau composite.
Elle va s'articuler avec la surface 12 ( de matériau identique ou différent ) de la lame 11 de la prothèse articulaire inférieure de la vertèbre supérieure. Ses dimensions respectent celles de la surface articulaire qu'elle remplace et peuvent 25 même être réduitesde 1 à 2mm en avant pour élargir le diamètre antéro-postérieur du foramen et donc éviter toute compression radiculaire.
Selon l'invention, la liaison de la lame 1 de la prothèse avec = ses moyens d'ancrage se fait par l'élargissement progressif de sa base 6 qui vient tormer un monobloc avec son support 7.
Cette base ti sessile est convexe et poreuse sur sa face posterieure pour s'appliquer et se solidariser à l'os de l'arc vertébral sur lequel elle s'appuie. Le support 7 est appliqué
contre la face postérieure de l'arc vertébral posterieur, en epousant ses contours : ce support ou plaque 7 est fixé à l'os par au moins l'un de ses moyens d'ancrage sur les apophyses transverses 8, épineuses 9 et/ou les pédicules 10.
~ WO 96100049 13 2193697 pCT/pg95/00802 Selon l'invention, si la lame 1 de cette prothèse supèrieure est placee sur la vertèbre inférieure du montage prévu, elle reste isolée sur cette vertèbre tout en utilisant selon les besoins un ou plusieurs moyens d'ancrage prévus. Dans le cas où
ti la lame 1 de cette prothèse supérieure est posée sur une vertèbre "intermédiaire" du montage, elle s'associe alors à la lame 11 de la prothèse inférieure avec laquelle elle forme un monobloc par l'intermédiaire du support 7 qui réalise ainsi la méme fixation vertébrale pour les deux lames prothétiques 1 et 11.
La lame 11 de la prothèse de l'apophyse articulaire inférieure 13, selon l'invention, a la mëme orientation que la surface articulaire qu'elle remplace, c'est-a-dire qu'elle se situe i` dans un plan vertical et oblique par rapport au plan frontal et/ou sagittal. L'angle, voisin de 45 au niveau lombaire, est variable selon le niveau vertébral considéré et reste strictement parallèle à celui de la lame 1 de la prothèse de l'apophyse articulaire supérieure 3 de la vertèbre inférieure 2i, sur laquelle elle va s'appuyer afin de permettre des glissements avec un minimum de frottements.
Selon l'invention, la forme de la lame 11 de cette prothèse est ovalaire à grand axe vertical. Sa surface 12 est généralement plane mais peut-être légèrement convexe pour épouser la concavite de la lame 1 de l'apophyse articulaire supérieure 3 correspondante. Elle regarde en avant et en dehors pour s'appuyer sur la surface 2 de la lame 1 de la prothèse de l'apophyse articulaire supérieure 3 de la vertèbre inférieure.
Ses dimensions respectent celles dé la surface articulaire qu'elle remplace et peuvent mëme être réduites de 1 à 2mm en avant pour élargir le diamètre antero-postérieur du foramen et donc éviter toute compression radiculaire.
= Selon l'invention, de maniére similaire à la lame 1 de la prothèse de l'apophyse articulaire supérieure 3, cette lame 11 prothétique de l'apophyse articulaire inférieure 13 s'appuie sur l'os restant de l'apophyse articulaire 13 ou bien elle remplace complètement cette apophyse articulaire 13. Sa face celles de la lame 1 de la prothèse de l'apophyse articulaire supérieure 3, adaptèes à l'anatomie de la vertèbre considérée.
Selon )'invention, dans le cas où la fragilité de l'os restant oLI son absence justifie le remplacement total de l'apophyse articulaire infèrieure 13, la lame Il de la prothèse reprend la forme anatomique de cette apophyse articulaire inférieure 13:
Sa surtace articulaire 12 reste identique à celle utilisée lors d'un remplacement partiel alors que la face opposée est formée de matériau plein réalisant une face convexe lisse qui sert de limite externe et postérieure au canal médullaire et de limite postèrieure au foramen.
Selon l'invention, la lame 11 de la prothèse de l'apophyse articulaire inférieure se solidarise avec ses moyens d'ancrage en s'élargissant en une base 16 séssile qui est supérieure-et qui effectue un mouvement d'enroulement externe autour de la base osseuse de l'apophyse articulaire inférieure 13 qui occupe une position postérieure et interne par rapport à la lame 11 de la prothèse de l'apophyse articulaire inférieure 13.
Avantageusement et selon l'invention, dans le cas où sur une mëme vertèbre deux lames prothétiques articulaires supérieure 1 et inférieure 11 sont souhaitées, elles forment un "monobloc"
avec le support 7 d'ancrage vertébral qui est commun: ceci a pour effet de renforcer leur stabilité puisqu'elles utilisent ~
~~.
les mëmes moyens de fixation.
Quand la lame 11 prothétique de l'apophyse articulaire inférieure 13 est implantée sur la vertèbre la plus supérieure du montage choisi, elle est montée de manière isolée sur cette vertèbre et s'appuie donc par sa base 16 séssile supérieure sur son support 7 qui lui permet un ancrage vertébral sur au moins _ -un des trois points que sont les apophyses transverses S.
epineuses 9 et les pédicules 10.
Avantageusement et selon l'invention, les lames prothétiques 1 et. 11 des articulations vertébrales postèrieures peuvent être impiantees lsolément ou associees à une orthèse vertébrale interne dynamiaue et/ou à une ou plusieurs prothèses de disques i.ntervertébraur.: qui vonL réduire les force~ appliquees à ces prothéses articulaires.
Selon l'invention, les dispositifs d'ancrage des lames prothétiques 1 et Il comportent des supports 7 et des moyens d'ancrage sur au---moins une portion distincte de chaque vertèbre. Ainsi, chaque support ou plaque 7 des dispositifs d'ancrage s'étend en regard du pédicule 10 de la vertèbre, et peut être fixé à la vertèbre sur au moins'un pédicule 10 par une vis intra-pédiculaire 17 à tëte fraisée engagée dans un perçaae 18 correspondant de la plaque 7. Selon l'évaluation des risques neurologiques, la vis intrapédiculaire 17 peut être très courte, prenant toujours la direction du pédicule 10-mais se limitant en profondeur à la corticale de l'arc postérieur et à l'os spongieux sous-jacent en regard du pédicule 10 mais sans pénètrer dans ce dernier afin d'éviter toute protrusion dans le canal médullaire ou le foramen.
Chaque plaque 7 des dispositifs d'ancrage s'étend aussi avantageusement en regard des faces latèrales de l'apophyse epineuse 9, de chaque côté, et comporte également des moyens d'ancrage sur cette apophyse épineuse 9. Pour ce f aire, = l'extrémité 19 de la plaque venant en regard de l'apophyse epineuse 9 comporte un renflement 20 en saillie dans le plan frontal et dans la direction horizontale de manière à former un épaulement de retenue d'un cerclage qui peut être constitué par un collier 21 autobloquant, métallique ou en matériau synthétique, ou d'une bride 22 entourant l'apophyse épineuse 9 et serrant l'extrémité de la plaque 19. La bride 22 peut être constituée d'un cadre . entourant l'apophyse épineuse 9 et l'extremité de la plaque 19, d'une vis 24 à axe vertical enqagee à travers un taraudage vertical du cadre et dont l'extremitè libre est munie d'un patin 25 prenant appui sur la face supérieure de l'apophyse épineuse 9. Ainsi le cadre est bloqué par rapport à l'apophyse épineuse 9. La bride 22 comporte également une vis 26 à axe horizontal frontal engagée aans un taraudage horizontal du cadre et dont l'extrémité
iibre est munie d:un patin 27 qui prend appui sur l'extremite 19 de la plaque pour la serrer lateralement et horizontalement.
contre l'apophyse épineuse 9. Après serrage de la vis 26, 1'epaulement de retenue formé par le renflement bloque la bride 22 en translation horizontale par rapport à l'extrémité libre lq de la plaque, le patin 27 venant en avant et contre ce renflement. La bride 22 associe ensemble les deux plaques 7 et constitue ainsi des moyens d'ancrage communs de ces deux plaques 7 â l'apophyse épineuse 9 de la vertèbre.
Egalement, chaque plaque 7 des dispositift d'ancrage s'étend avantageusement en regard d'au moins une apophyse transverse 8 de la vertébre, et comporte des moyens d'ancrage sur une apophyse transverse 8. Ces moyens d'ancrage peuvent être formés par au moins un crochet 28 ( plaque de gauche sur la figure 6) articulé à]'extrémité transverse 29 de la plaque 7 autour d'un axe horizontal 30 et prenant appui sur la face supérieure et/ou sur la face inférieure de l'apophyse transverse S. L'extrémité
transverse 29 de la plaque 7 présente donc, pour chaque crochet 28, une chape 31 dans laquelle le crochet 28 est articulé
autour de son axe 30. Chaque crochet 28 est muni, à son extrémité opposée à l'apophyse transverse 8, d'une vis verticale 32 engagée dans un taraudage du crochet 28 et prenant appui sur une surface horizontale du fond de la chape 31 de la plaque 7 pour serrer ce crochet 28 contre la surface correspondante de l'apophyse transverse 8.
Sur la figure 6, les moyens d'ancrage de la plaque 7 de droite comportent une pince de serrage formee de deux crochets 34 et 35 articulés par rapport à la plaque 7 autour de deux axes 36 et. 37 parrallèles horizontaux. En variante, l'ancrage sur l'apophyse transverse 8 peut ëtre realise par un collier 39 autobloquant de serrage ( similaire à celui 21 utilisé sur l'apophyse épineuse 9) métallique ou de materiau synthétique.
;=. Chaque crochet 34 et 35 est similaire au crochet 28 sus-décrit et est monté dans une chape 40 et 41 de la plaque 7 avec chacun une vis verticale 42 et 43 de serrage prenant appui sur une surface horizontale du fond de la chape 40 et 41 pour serrer ce crochet 34 et 35 contre la surface correspondante respectivement supérieure et inférieure de l'apophyse t ransve rse 8. Les ext rémi tès l i b res respectives des deuY crochets s'étendent en regard l'une de l'autre en opposition et se serrent l'une vers l'autre sous l'effet des vis 42 et 43 pour emprisonner l'apophyse transverse B. A la place des deux vis 42 et 43 on peut prévoir un tendeur à deux pa~ de vis inversés reliant les deux crochets 34 et 35 l'un à
lautre et qui est accessible par le haut ou par le bas pour serrer ou desserrer les deux crochets 34 et 35. Une telle pince peut ëtre prevue aussi pour la plaque 7 de gauche_ La figure G represente une variante de réalisation dans laquelle la plaque 7 s'étend dans les deux gouttières paravertébrales, la ve.rtébre ne comportant pas d'apophyse épineuse 9. La plaque 7 est ancrée sur les deux apophyses transverses 8 et sur les deux pédicules 10. La plaque f orme-un pont recouvrant l'arc vertébral postérieur restant et protégeant le canal médullaire.
La figure 4 représente une autre variante dans laquelle les plaques 7 sont ancrées uniquement par les vis intrapédiculaires 17 et par la bride 22 sur l'apophyse épineuse 9.
La figure 5 représente une autre variante dans laquelle les plaques 7 sont ancrées uniquement par les vis intrapédiculaires.
La figure 7 represente une autre forme de rèalisation plus spécifiquement destinée a la vertebre dorsale D12 qui en = géneral ne comporte pas d'apophyse transverse. Chaque plaque 7 epouse néammoins la forme du moignon de l'apophyse transverse 8 sur lequel elle est fixée par une vis oblique 46 orientée en direction du pédicule 10. Les plaques 7 sont aussi fixées par des vis intrapédiculaires 17 et une bride 22 de serrage sur l'apophyse épineuse 9.
La figure 8 représente le cas de la vertèbre sacrée S1 qui ne presente pas d'apophyse transverse mais un aileron sacré, on utilise une plaque 7 d'un seul tenant. s'étendant des deux wo 96/00049 219 3 6 9 7 pCTIFR95/00802 =
côtes de l'apophyseépineuse 9 hypotrophiqueen formant un pont au-dessus de cette_apophyse épineuse 9. La plaque 7 peut être ancrée par deux crochets inférieurs 47 similaires aux crochets des apophyses transverses 28 préalablement décrits, et qui s'appuient sur les_ bords supérieurs des deux premiers trous sacres. Chaque crochet 47 est serre par une vis de serrage 48 engagee dans un taraudage du crochet 47 et prenant appui sur une face verticale de la plaque 7. La plaque 7 est fixée sur la vertébre Si par deux vis intrapédiculaires 17 passant par i- l'orifice 18 prévu dans la plaque et dirigées dans le corps vertébral vers le plateau supérieur de Sl_ Deux autres vis (non représentees) peuvent stabiliser la plaque en la fixant lateralement à l'aileron sacré.
La technique chirurgicale de mise en place de ces prothèses est celle d'un abord classique postérieur de la colonne vertébrale avec ouverture des 2 fosses musculaires paravertébrales tout en conservant l'appareil ligamentaire intervertébral.
~u .
Les articulations sont ouvertes avec ablation des capsules articulaires puis des surfaces ostéocartilagineuses restantes des facettes vertébrales. Les ostéophytes marginaux sont reseques surtout afin de recalibrer en avant le foramen et en _ dedans le canal médullaire et donc éliminer toute compression neurologique comme dans le cas d'un canal lombaire étroit. Si la résection de l'os nécessaire à l'insertion de la prothèse laisse un moignon apophysaire trop fragile, il est préférable d'en réaliser l'ablation et de procéder alors à l'insertion 3G d'une prothèse totale de l'apophyse articulaire.
La prothese totale ou seulement articulaire de la facette vertébrale est e1ors choisie, en fonction du niveau instrumente, et positionnéez sa taille et son orientation sont vérifiiées afin de _bien correspondre à celle qui va lui être opposée.
La fixation est effectuée, en fonction des conditions anatomiques rencontrées, selon différentes associations sur les ~ WO 96/00049 19 2193697 PCTIFT295/00502 trois points d'ancrage quê sont les apophyses épineuses, les apophyses transverses et les pedicules. Selon l'évaluation des risques neurologiques, la vis dite "'intrapédiculaire" peut être tres courte, se limitant à la corticale posterieure et à l'os spongieux sous-jacent, en regard du pédicule et sans y pénétrer, afin d'ëviter toute protrusion dans le canal medullaire ou le foramen: elle s'associe alors le plus souvent à un ancrage sur l'apophyse transverse et/ou épineuse afin d'assurer la stabilité du montage.
li L'intervention se termine par la fermeture du site opératoire ou peut se poursuivre par la mise en place d'une instrumentation rachidienne dynamique afin de réduire les efforts demandes à ces protheses de facettes articulaires et aux autres structures paravertebrales. Eventuellement selon les cas, les disques intervertébraux peuvent bénéficier de la mise en place de prothéses discales permettant d'amortir les efforts demandes antérieurement à la colonne vertebrale (et donc en partie aux facettes articulaires postérieures) tout en lui conservant la plus grande mobilité possible. 5) and / or each support plate (7) is formed of porous metal sprinkled with pimples.
According to the invention, the prosthetic element is characterized in that the bone bearing surface of each prosthetic blade (1, 11, 5) and / or each support plate (7) is covered a hydroxyapatite layer.
According to the invention, the vertebral articular prosthesis is characterized in that it comprises a prosthetic element upper anchored on the superior vertebra of the joint to to treat, this upper prosthetic element comprising a blade lower prosthetic (11) having a joint surface C. artificial lower (12), and a prosthetic element lower anchored on the lower vertebra of the joint to treat, this prosthetic element comprising a blade upper prosthetic (1) having a joint surface artificial (2), said artificial articular surfaces pCIYFR95 / 00802 inferior and superior having adapted conjugate forms to achieve the articulation of the two vertebrae.
The invention also relates to a facet prosthesis posterior vertebral articular joints comprising in combination all or part of the characteristics mentioned above or below.
Other features, purposes and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, in attached sketches in which:
FIG. 1 is a schematic posterior view of a implanted vertebral prosthesis and performing the replacement of articular surfaces of the upper vertebral apophyses and lower bilaterally, and showing the possible association with the insertion of a dynamic implanted vertebral orthosis equipped with anchoring devices according to the invention.
FIG. 2 is a diagrammatic sectional view through a plane horizontal of Figure 1, showing the upper prostheses and their means of anchoring on three points which are the pedicles, transverse processes and processes thorny, in an embodiment in association with an orthosis implanted vertebral dynamic.
FIG. 3 is a schematic posterior view of a vertebral prosthesis implanted in isolation and fixed on the three usual anchor points.
FIG. 4 is a schematic rear view of a vertebral prosthesis implanted and fixed on the vertebra by two points in the pedicles and on the spinous processes.
FIG. 5 is a schematic posterior view of a vertebral prosthesis implanted and fixed on the vertebra by only one intrapedicular screw on each side of the apophysis épineuse_ ~ WO 96/00049 219J697 PCTIFR95100802 Figure b is a schematic rear view of a variant embodiment in which the vertebra does not include no apophysis. thorny: the plate is monobloc and passes in bridge between the two pits paraver-vertebral in posteriorly covering the medullary canal that it protects.
FIG. 7 is an upper schematic view of a prosthesis vertebral implanted at the level of the 12th dorsal vertebra which does not have a transverse process: an oblique screw in direction of the pedicle stabilizes the prosthesis_ FIG. 8 is a schematic posterior view of the prosthesis implanted at the level of the 1st sacred vertebra with a monobloc plate anchored at the level of the pedicles and the spines conjugation holes.
According to the invention, the blade 1 of the prosthesis of the facet superior to the same orientation as the joint it replaces- At the lumbar level it is located in a plane % "vertical and oblique with respect to the frontal and / or sagittal plane.
Its surface 2 looks backwards and inwards. The neighboring angle of 45 'at the lumbar level is variable with the vertebral level considered. At the dorsal and cervical level she has an orientation more frontal and oblique with respect to the horizontal plane. Her surface 2 then looks back and up.
According to the invention, the shape of the blade 1 of the prosthesis is oval with a large vertical axis. Its surface 2 is usually flat but perhaps slightly concave (in concordance with the slightly convex surface 12 of the blade 11 of the prosthesis of the lower articular process 13) to allow certain degrees of rotation movements depending on the level considered vertebral.
The blade 1 of the prosthesis, according to the invention, replaces the cartilage déqéneré and will therefore rely on the remaining bone of the articular process 3. Its variable thickness, from 2 to 3mm usually, may be more important if the force requested the, 7ustifie, and its porous non-articular side 4 is more or WO 96/00049 2 1 ~ 3 0`9 7 12 PCT / 1R95 / 00802 less covered with hydroxy-apatite potir- better fixation and integration to 1 ôs remaining.
According to the invention, in the case where the fragility of the remaining bone or its absence justifies the complete replacement of the apophysis 3, the blade of the prosthesis is thickened to support on its own all the desired efforts and takes up the anatomical shape of the all of the articular process 13 considered: its surface articular 2 remains identical to that used in a partial replacement while the opposite face 5 is formed of material full surface smooth convex face 5 which serves as a inner and posterior limit to the medullary canal and limit posterior to the foramen_ According to the invention, the sliding surface 2 of this blade 1 the prosthesis is covered with a biocompatible material to high rate of slip (or low trot) that, and not limitation, stainless steel, titanium, ceramic, high molecular weight polyethylene, or material composite.
It will articulate with the surface 12 (identical material or different) of the blade 11 of the joint prosthesis lower of the superior vertebra. Its dimensions respect those of the articular surface that it replaces and can 25 even be reduced 1 to 2mm forward to widen the diameter anteroposterior foramen and therefore avoid any compression root.
According to the invention, the connection of the blade 1 of the prosthesis with = its means of anchoring is done by the progressive widening of its base 6 which tormer a monobloc with its support 7.
This sessile base is convex and porous on its face posterior to apply and to join to the bone of the bow vertebral on which it is based. The support 7 is applied against the posterior aspect of the posterior vertebral arch, in marrying its contours: this support or plate 7 is attached to the bone by at least one of its means of anchoring on the apophyses transverse 8, spinous 9 and / or pedicles 10.
~ WO 96100049 13 2193697 pCT / pg95 / 00802 According to the invention, if the blade 1 of this upper prosthesis is placed on the lower vertebra of the planned assembly, it stay isolated on this vertebra while using according to the needs one or more means of anchoring provided. In the case where ti the blade 1 of this upper prosthesis is placed on a vertebra "intermediate" of the assembly, it is associated with the blade 11 of the lower prosthesis with which it forms a monobloc through the support 7 which thus achieves the same vertebral fixation for both prosthetic blades 1 and 11.
The blade 11 of the prosthesis of the lower articular process 13, according to the invention, has the same orientation as the surface articular it replaces, that is to say that it is situated i` in a vertical plane and oblique to the frontal plane and / or sagittal. The angle, close to 45 at the lumbar level, is variable depending on the vertebral level considered and remains strictly parallel to that of blade 1 of the prosthesis of the superior articular process 3 of the lower vertebra 2i, on which it will rely in order to allow sliding with a minimum of friction.
According to the invention, the shape of the blade 11 of this prosthesis is oval with a large vertical axis. Its surface 12 is generally flat but perhaps slightly convex to marry the concavity of the blade 1 of the superior articular process 3 corresponding. She looks ahead and out for lean on the surface 2 of the blade 1 of the prosthesis of the superior articular process 3 of the lower vertebra.
Its dimensions respect those of the articular surface that it replaces and can even be reduced from 1 to 2mm in before to widen the antero-posterior diameter of the foramen and therefore avoid any root compression.
According to the invention, similarly to the blade 1 of the prosthesis of the superior articular process 3, this blade 11 prosthetic of the lower articular process 13 relies on the remaining bone of the articular process 13 or she completely replaces this articular apophysis 13. Its face those of the blade 1 of the prosthesis of the articular process superior 3, adapted to the anatomy of the vertebra considered.
According to the invention, in the case where the fragility of the remaining bone oLI its absence justifies the complete replacement of the apophysis inferior articular 13, the blade Il of the prosthesis resumes the anatomical form of this lower articular apophysis 13:
Its articular surtace 12 remains identical to that used during of a partial replacement while the opposite side is formed of solid material producing a smooth convex face which serves as an external and posterior limit to the medullary canal and limit posterior to the foramen.
According to the invention, the blade 11 of the prosthesis of the apophysis lower articular joint with its means of anchoring widening into a base 16 sesil that is superior-and which performs an external winding movement around the bone base of the lower articular process 13 that occupies a posterior and internal position relative to the blade 11 of the prosthesis of the lower articular process 13.
Advantageously and according to the invention, in the case where on a same vertebra two prosthetic blades articular superior 1 and lower 11 are desired, they form a "monoblock"
with the vertebral anchorage support 7 which is common: this has to enhance their stability since they use ~
~~.
the same fastening means.
When the prosthetic blade 11 of the articular process lower 13 is implanted on the vertebra the most superior of the chosen assembly, it is mounted in an isolated manner on this vertebra and therefore leans by its base 16 upper sesil on its support 7 which allows it a vertebral anchorage on at least one of the three points which are transverse processes S.
spiny 9 and pedicles 10.
Advantageously and according to the invention, the prosthetic blades 1 and. 11 posterior vertebral joints may be impotent or associated with a vertebral orthosis internal dynamic and / or one or more prosthetic discs interferon: which reduces the force applied to these articular prostheses.
According to the invention, the devices for anchoring the blades prosthetics 1 and 11 have supports 7 and means anchor on at least a separate portion of each vertebrate. Thus, each support or plate 7 of the devices an anchor extends facing the pedicle 10 of the vertebra, and can be attached to the vertebra on at least one pedicle 10 per an intra-pedicular screw 17 with countersunk head engaged in a perçae 18 corresponding plate 7. According to the evaluation of neurological risks, the intrapedicular screw 17 can be very short, always taking the direction of the pedicle 10-but limiting in depth to the cortex of the arch posterior and underlying cancellous bone next to the pedicle 10 but without penetrating the latter to avoid any protrusion in the medullary canal or foramen.
Each plate 7 of the anchoring devices also extends advantageously facing the lateral faces of the apophysis 9, on each side, and also includes means anchoring on this spinous process. 9. For this area, = the end 19 of the plate coming opposite the apophysis spiny 9 has a bulge 20 projecting in the plane front and in the horizontal direction so as to form a retaining shoulder of a strapping which may be constituted by a collar 21 self-locking, metal or material synthetic, or flange 22 surrounding the spinous process and clamping the end of the plate 19. The flange 22 can be consisting of a frame. surrounding the spinous process 9 and the end of the plate 19, a screw 24 with a vertical axis enqagee through a vertical tapping frame and whose the free end is provided with a pad 25 bearing on the upper face of the spinous process.
blocked from the spinous process 9. The flange 22 also comprises a screw 26 with a front horizontal axis engaged in a horizontal tapping of the frame and whose end iibre is provided with: a pad 27 which bears on the end 19 of the plate to tighten it laterally and horizontally.
against the spinous process 9. After tightening the screw 26, The retaining shoulder formed by the bulge blocks the flange 22 in horizontal translation with respect to the free end lq of the plate, the pad 27 coming forward and against this bulge. The flange 22 associates together the two plates 7 and thus constitutes common anchoring means for these two plates 7 at the spinous process 9 of the vertebra.
Also, each plate 7 of anchoring devices extends advantageously facing at least one transverse process 8 of the vertebra, and includes means of anchoring on a transverse process 8. These anchoring means can be formed by at least one hook 28 (left plate in FIG. 6) articulated at the transverse end 29 of the plate 7 around a horizontal axis 30 and bearing on the upper face and / or on the underside of the transverse process S. The end transverse 29 of the plate 7 thus has, for each hook 28, a yoke 31 in which the hook 28 is hinged around its axis 30. Each hook 28 is provided, at its opposite end to the transverse process 8, a screw vertical 32 engaged in a tapping hook 28 and taking support on a horizontal surface of the bottom of the yoke 31 of the plate 7 to tighten this hook 28 against the surface corresponding of the transverse process 8.
In FIG. 6, the anchoring means of the plate 7 on the right have a clamp made of two hooks 34 and articulated with respect to the plate 7 around two axes 36 and. 37 horizontal parrallèles. Alternatively, the anchoring on the transverse process 8 can be performed by a collar 39 self-locking clamp (similar to the one 21 used on the spinous process 9) metal or synthetic material.
; =. Each hook 34 and 35 is similar to the hook 28 described above and is mounted in a clevis 40 and 41 of the plate 7 with each a vertical screw 42 and 43 clamping bearing on a horizontal surface of the bottom of the clevis 40 and 41 to tighten this hook 34 and 35 against the corresponding surface respectively upper and lower of the apophysis 8. The respective external authorities of the two hooks extend opposite one another in opposition and clash with each other as a result of screws 42 and 43 to imprison the transverse process B. At the place two screws 42 and 43 can be provided a tensioner two pa ~ inverted screws connecting the two hooks 34 and 35 one to the other and which is accessible from the top or the bottom for tighten or loosen the two hooks 34 and 35. Such a clamp can also be planned for plate 7 left_ Figure G represents an alternative embodiment in which the plate 7 extends in the two gutters paravertebral, the vertebra not having an apophysis 9. The plate 7 is anchored on the two apophyses transverse 8 and on both pedicles 10. The plate f elm-a bridge covering the remaining posterior vertebral arch and protecting the medullary canal.
FIG. 4 represents another variant in which the plates 7 are anchored only by intrapedicular screws 17 and by the flange 22 on the spinous process 9.
FIG. 5 represents another variant in which the plates 7 are anchored only by the screws intrapedicular.
Figure 7 represents another form of realization more specifically for the D12 vertebral vertebra which in = general does not have a transverse process. Each plate 7 at least the shape of the stump of the transverse process 8 on which it is fixed by an oblique screw 46 oriented in direction of the pedicle 10. The plates 7 are also fixed by intrapedicular screws 17 and a clamp 22 on the spinous process 9.
FIG. 8 represents the case of the sacral vertebra S1 which does not present no transverse process but a sacral fin, one uses a plate 7 in one piece. extending from both wo 96/00049 219 3 6 9 7 pCTIFR95 / 00802 =
ribs of the apophysepininous 9 hypotrophic forming a bridge above this thorny apophysis 9. Plate 7 can be anchored by two lower hooks 47 similar to the hooks transverse processes 28 previously described, and which rely on the upper edges of the first two holes bless. Each hook 47 is clamped by a clamping screw 48 engaged in a tapping hook 47 and based on a vertical face of the plate 7. The plate 7 is fixed on the vertebra If by two intrapedicular screws 17 passing through i- the orifice 18 provided in the plate and directed into the body vertebral to the upper plateau of Sl_ Two other screws (no represent) can stabilize the plate by fixing laterally to the sacred fin.
The surgical technique of setting up these prostheses is that of a classical posterior approach of the spine with opening of the 2 paravertebral muscular pits while retaining the intervertebral ligamentous apparatus.
~ u.
The joints are open with removal of the capsules articular then remaining osteocartilaginous surfaces vertebral facets. Marginal osteophytes are especially to recalibrate forward the foramen and _ inside the medullary canal and thus eliminate any compression as in the case of a narrow lumbar canal. Yes the resection of the bone necessary for the insertion of the prosthesis leave an apophyseal stump too fragile, it is better to make the ablation and then proceed to the insertion 3G of a total prosthesis of the articular process.
The total or only articular prosthesis of the facet vertebral is chosen, depending on the level instrumente, and position her size and orientation are checked in order to match the one that will be opposite.
Fixing is performed, depending on the conditions anatomical encounters, according to different associations on ~ WO 96/00049 19 2193697 PCTIFT295 / 00502 three anchors that are the spinous processes, the transverse processes and pedicles. According to the evaluation of neurological risks, the so-called intrapedicular screw can be very short, limited to posterior cortex and bone underlying spongy, opposite the pedicle and without penetrate, so as to avoid any protrusion in the canal medullary or foramen: it associates then most often to anchorage on the transverse and / or spinous process in order to to ensure the stability of the assembly.
li The procedure ends with the closure of the operative site or may continue with the establishment of a dynamic spinal instrumentation to reduce efforts to these prostheses facet joints and other paravertebral structures. Possibly according to In this case, intervertebral discs can benefit from in place of disc prostheses to cushion the efforts requests previously to the spine (and therefore in part to the posterior articular facets) while him keeping the greatest mobility possible.
Claims (23)
en ce qu'il comporte :
- au moins une plaque de support postérieure adaptée pour être ancrée rigidement à une vertèbre en s'étendant contre une portion au moins d'un arc postérieur de la vertèbre, - au moins une lame prothétique d'une facette articulaire, . et en ce que chaque lame prothétique est portée par une plaque de support, s'étend à partir de la plaque de support jusqu'à la position de la facette articulaire naturelle qu'elle remplace, et présente une surface articulaire artificielle dont les formes, la position et l'orientation correspondent à celles de la facette articulaire naturelle qu'elle remplace. 1/ - Prosthetic element of vertebral articular apophysis characterized:
in that it includes:
- at least one rear support plate adapted to be rigidly anchored to a vertebra in extending against at least a portion of a posterior arch vertebra, - at least one prosthetic blade of one facet articular, . and in that each prosthetic blade is carried by a support plate, extends from the base plate support up facet joint position natural that it replaces, and presents a surface artificial joint whose shapes, position and the orientation correspond to those of the facet natural joint that it replaces.
une plaque de support par une base sessile, l'ensemble de la lame prothétique de la plaque de support et de la base sessile étant formé d'une seule pièce rigide en matériau biocompatible. 7 / - Element according to one of claims 1 to 6, characterized in that each prosthetic blade is connected to a support plate by a sessile base, the set of the prosthetic blade of the support plate and the base sessile being formed from a single rigid piece of material biocompatible.
- soit par rapport au pédicule de l'arc postérieur en regard, - soit par rapport au pédicule et sur une apophyse transverse ou épineuse de la vertèbre, - soit sur une apophyse transverse et sur l'apophyse épineuse, - soit sur une apophyse transverse, sur l'apophyse épineuse, et par rapport au pédicule de l'arc postérieur en regard. 9 / - Element according to one of claims 1 to 8, characterized in that, on each side of the apophysis spine where a support plate is provided, means rigid anchor plate support are suitable for anchor this support plate against the posterior arch of the vertebra:
- either in relation to the pedicle of the arch facing posterior, - either in relation to the pedicle and on a transverse or spinous process of the vertebra, - either on a transverse process and on the spinous process, - either on a transverse process, on the spinous process, and in relation to the arch pedicle posterior facing.
23/ - Elément selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce qu'une face d'appui osseuse de chaque plaque de support est formée d'un métal poreux parsemé de picots.
24/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce qu'une face d'appui osseuse de chaque lame prothétique est recouverte d'une couche d'hydroxyapatite.
25/ - Elément selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce qu'une face d'appui osseuse de chaque plaque de support est recouverte d'une couche d'hydroxyapatite.
26/ - Prothèse articulaire vertébrale, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément prothétique supérieur selon l'une des revendications 1 à 23, adapté pour pouvoir être ancré sur la vertèbre supérieure de l'articulation à
traiter, cet élément prothétique supérieur comprenant une lame prothétique inférieure présentant une surface articulaire artificielle inférieure, et un élément prothétique inférieur selon l'une des revendications 1 à 22 / - Element according to one of claims 1 to 21, characterized in that a bone bearing face of each prosthetic blade is formed of porous metal studded with spikes.
23 / - Element according to one of claims 1 to 22, characterized in that a bone bearing face of each backing plate is formed of a porous metal studded with spikes.
24 / - Device according to one of claims 1 to 23, characterized in that a bone bearing face of each prosthetic blade is covered with a layer of hydroxyapatite.
25 / - Element according to one of claims 1 to 24, characterized in that a bone bearing face of each support plate is covered with a layer of hydroxyapatite.
26/ - Vertebral articular prosthesis, characterized in that that it comprises an upper prosthetic element according to one of claims 1 to 23, adapted to be able to be anchored on the upper vertebra of the joint at treat, this upper prosthetic element comprising a lower prosthetic blade having a surface lower artificial joint, and an element lower prosthesis according to one of claims 1 to
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