WO2008087291A2 - Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral - Google Patents

Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral Download PDF

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WO2008087291A2
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    • A61F2310/00407—Coating made of titanium or of Ti-based alloys

Definitions

  • the present invention relates to a prosthesis intended to completely replace a damaged intervertebral disc of the human spine, or to replace it partially, replacing only its "nucleus pulposus”. Its field of application is therefore orthopedic surgery.
  • each vertebra is separated from the adjacent vertebrae by a fibro-cartilaginous disk called an intervertebral disc.
  • intervertebral disc a fibro-cartilaginous disk
  • These discs have a role of forestay, articulation and damper between each vertebra.
  • Another need is the reduction of contact stresses in order to preserve joint surfaces. To do this, it is necessary to favor surface support and therefore a permanent congruence of the two articular surfaces during their relative movement, as well as the largest possible joint surfaces.
  • the simultaneous response to these two needs involves the production of at least one so-called articular interface materialized by two complementary surfaces of essentially spherical, rigid shape and with almost equal radii, and therefore the production of an implant composed of at least two elements.
  • the last basic need of a joint prosthesis is to have sufficient stability to prevent dislocation.
  • two vertebrae in relative motion define at each instant of movement an instantaneous center of rotation.
  • the instantaneous center of anatomical rotation between two vertebrae even if it is weakly mobile, has a known position, below the intervertebral space between the center and the posterior third of the vertebral trays. Respect for this position avoids the creation of non-anatomical movements that can damage the posterior joints of the spine.
  • the answer to this need can take two different forms. The first is to design an implant whose center of rotation is fixed and located in the appropriate space (see for example US2006229725 and WO01 01893). The second answer to this Need is to design an implant whose center of rotation is mobile, leaving free the posterior joints to constrain the relative movement of the two vertebrae adjacent to the implant. This last choice involves the realization of a second articular interface, and thus the realization of an implant composed of at least three elements (see for example EP1 532950 or FR2865629).
  • EP1 532950 discloses an implant which leaves free a large peripheral space, conducive to bone fusion. This space can not be filled by the nucleus since the radii of the articular surfaces, necessarily smaller than the height of the implant, limit its diameter in a plane perpendicular to its axis.
  • the document WO2005007040 describes an implant provided with a connecting element of the two trays that constitute it, said element necessarily crossing the articular surface. Thus, it unnecessarily increases the height of the implant.
  • the documents FR2856587 and US5683465 describe an implant in which the center of rotation is fixed and does not respect the anatomical center of rotation.
  • the radius of curvature of the articular surfaces is necessarily very short, to allow a proper clearance, which frees a large peripheral space, conducive to bone fusion, and therefore contrary to the desired result.
  • US5895428 discloses an implant, wherein the spherical articular surfaces are surmounted by a screw whose function is to hold together the various components. This configuration unnecessarily increases the implant height.
  • the implant does not respect the anatomical center of rotation, and further comprises peripheral spaces conducive to bone fusion.
  • the device according to the invention therefore aims to overcome the various deficiencies of the implants proposed by the prior art, simultaneously satisfying all the needs mentioned and making improvements both in terms of manufacturing and in terms of use, to know :
  • the device according to the invention consists of a replacement prosthesis of nucleus or intervertebral disc composed of at least two trays, respectively anchored in the adjacent vertebrae via anchoring surfaces, the said trays being movable relative to each other via at least one interface defined by two so-called articular surfaces, respectively a female surface and a male surface, which have a substantially spherical shape and substantially equal radii.
  • the two articular surfaces are respectively intersected by surfaces delimiting between them a space of relative mobility of the plates when the articular surfaces are coapted, the surface intersecting the female articular surface being contained in the volume defined firstly by the theoretical sphere of said female articular surface excluding a point which defines a pole, and secondly, by an equatorial plane of said sphere excluding said equatorial plane itself, the surface intersecting the surface male articular being flat or convex and being contained in a volume delimited on the one hand by the theoretical sphere of said male articular surface, on the other hand by the equatorial plane excluding it.
  • the surfaces that intersect the articular surfaces are located near the pole of the interface, said pole being defined with respect to an axis parallel to the approximate axis of revolution of the natural intervertebral disc.
  • At least one of the surfaces that intersect the articular surfaces is flat.
  • the two surfaces that intersect the articular surfaces are planar.
  • the developed mobility space is filled at least partially by a deformable body.
  • the implant comprises a third element acting as a mobile core, defining two interfaces with the plates, on the one hand the interface between the core and one of the two plates, and on the other hand, the interface between the kernel and the other tray.
  • the two interfaces are essentially spherical, oriented in the same direction, and one of the two interfaces being included in the sphere defined by the other.
  • one of the two interfaces is flat, the other is concave.
  • the joint prosthesis according to the invention makes it possible to establish the best compromise between the following needs: position of the center or centers of rotation of one or both articular interfaces, area of the contact surface to reduce wear, thickness implant, mobility required by the implant, inclination of the interfaces to prevent the expulsion of the nucleus if there is dislocation or dislocation of the prosthesis, and filling free spaces, conducive to fusion.
  • Figure 1 shows a section of a healthy natural disc between two vertebrae, place of implantation of the prosthesis.
  • Figures 2 to 8 show implants having only an articular interface. These implants can still be made in a number of components greater than two, but assembled in a fixed manner to finally leave only two moving solids relative to each other.
  • Figures 9 to 13 show implants having two articular surfaces.
  • Figure 14 is a block diagram.
  • FIG. 1 represents a healthy natural disk separating two vertebrae (7) and (8), composed of its nucleus pulposus (NP) and its annulus (AN).
  • NP nucleus pulposus
  • AN annulus
  • Figure 2 shows a replacement implant of the nucleus according to the invention. Its size is reduced compared to a total prosthesis, so as to retain part of the annulus.
  • Figure 3a shows a total disc prosthesis according to the invention, in place between the vertebrae (7) and (8).
  • the surfaces that intersect the articular surfaces are flat and located approximately in the vicinity of the pole of the joint, and the instantaneous center of rotation (C) is located below the intervertebral space.
  • FIG. 3b represents a total disk prosthesis according to the invention, almost identical to that of FIG. 3a, but for which it has been chosen to position the instantaneous center of rotation (C) above the intervertebral space.
  • This configuration does not respect the center of anatomical rotation and can thus cause pain for the patient, but can technically be considered.
  • the plates (1) and (2) can each be made of a single block of chromium-cobalt-based alloy, which is particularly advantageous for its tribological properties. and be able to rub against each other.
  • one of the trays (1) and (2) can be made in two parts, one in cobalt-chromium, the other in polyethylene, the two parts being then assembled in a fixed manner to form said tray, the other plate being made of a cobalt-chrome block, for example, the chromium-cobalt-polyethylene friction couple being widely used in arthroplasty of the spine, hip or knee.
  • the anchoring surfaces (3) and (4) of the trays (1) and (2) on the vertebral plates (5) and (6) adjacent can be curved to best fit their anatomy, and covered with a coating suitable for recolonization by bone, a coating of pure titanium deposited by plasma spraying is often used.
  • the polyethylene part is fixedly positioned in the lower plate (2) of which it becomes an integral part, the plate being itself anchored to the lower vertebra not shown, and the plate (1) upper, anchored in the upper vertebra not shown is movable relative to the plate (2).
  • the disc prosthesis thus produced allows the restoration of the disc space and the mobility between the vertebrae.
  • Figures 4a and 4b show the general principle of the invention, namely two trays (1) and (2) respectively comprising spherical articular surfaces (11) and (12) of approximately equal radii. Each of these articular surfaces (11, 12) is intersected by a surface (13) and (14).
  • This embodiment represents an arbitrary surface (13) and a convex surface (14). This figure is intended to demonstrate certain interests that the invention brings simultaneously. ' , In the first place, no free space suitable for the intrusion of scar tissue remains, whatever the relative position of the trays (1) and (2).
  • the center of prosthetic rotation (O) respects the anatomical center.
  • the inclination of the articular surfaces is greater than in the case of a polar contact, which provides greater stability.
  • pole (P) of the joint or bottom of the theoretical female sphere, generally having a turning defect is not a point of contact, which facilitates the realization of the implant since it no longer need to deal with this problem.
  • the implant is composed of only two components, which facilitates its handling and therefore its use.
  • FIG. 4c is intended to explain that the designation, on a sphere, for example that defined by the articular surface (11), of a particular point as pole (P) naturally entails the definition of:
  • equatorial plane passing by definition by the center (O) of sphere, and having an orientation close to that of the plane (AA).
  • BB equatorial plane
  • FIG. 4d is intended to explain the possible presence of the intersection surface (14) of the male articular surface (12), here convex and contained in a volume delimited on the one hand by the theoretical sphere of said surface (12), and secondly, by the equatorial plane (BB) defined previously excluding it.
  • BB equatorial plane
  • FIG. 5 is intended to illustrate the choice of a pole (P) defined by an axis (XX) parallel to the approximate axis (YY) of revolution of the intervertebral disk.
  • the two intersection surfaces (13) and (14) are planar.
  • Figures 6a and 6b illustrate the possibility offered by the invention to provide an internal angular abutment system.
  • intersection surface (13) is flat, and the intersection surface (14) is essentially conical and adapted in that it allows contact along a line (L) when the plate (1) reaches the maximum travel chosen.
  • Figure 6b shows the plate (1) inclined and close to the abutment along a line (L) between the substantially conical surface (13) and the plane surface (14).
  • FIG. 7a represents a particular embodiment of the invention for which it is considered that the axis (YY) of revolution of the intervertebral disk is an approximation of the axes of revolution (ZZ) and (WW) of each of the vertebral plates (5). ) and (6).
  • the pole (P) is approximately defined.
  • FIG. 7b represents the same implant as FIG. 7a, in limit of displacement.
  • FIG. 8 represents an embodiment of the implant in which part of the mobility space (20) is filled by a deformable body (21), for example made of silicone or polyurethane, in order, for example, to produce a progressive stop system which allows a more homogeneous distribution of mobility between the prosthesis stage and the other natural stages of the spine.
  • a deformable body for example made of silicone or polyurethane
  • This imbalance can lead at least temporarily to a hyper mobility of the prosthesis level which causes a local deformation of the spine, for example a cervical kyphosis, or an exaggerated stress on the posterior joints on the one hand, and in return for a reduction of the mobility of healthy adjacent floors that can lead to their stiffening.
  • Figure 9 is intended to illustrate an implant consisting of two trays (1) and (2) and a core (40).
  • This embodiment has the particularity of having two articular interfaces (10) and (30) of the same orientation, one (10), called internal, being inside the other (30), said external.
  • the center (C) of the internal interface (10) is between the external interface (30) and its own center (D).
  • the advantage of this particular arrangement is to define a stable position of the plate (1) relative to the core (40). Indeed, if the plate (1) moves from this position relative to the core (40), the distance between the plate (1) and the plate (2) increases, which has the effect of removing one of the other vertebrae (7) and (8) not shown. The anatomical forces exerted on the implant therefore have the effect of returning the plate (1) to its stable position relative to the core (40) . so that the implant height becomes minimum again.
  • Figure 10a is to illustrate an implant consisting of two trays (1) and (2) and a core (40). This embodiment has the particularity of having a flat articular interface (30) as well as an internal device limiting displacement in translation.
  • FIG. 10b is intended to illustrate a particular embodiment having a plane articular interface (30) as well as an external device limiting the translational movement.
  • Figure 1 i is intended to illustrate a particular embodiment having a substantially spherical articular interface (30) and an external device limiting its movement.
  • FIGS 12 and 13 show further embodiments of the interfaces (10) and (30).
  • FIG. 14 shows a block diagram which represents the possible location of the interface (10) whose center (C) is located on a radius of the interface (30), and the interface (10) is - even located between the interface (30) and a plane passing through its own center (C) and approximately perpendicular to the line joining the centers (C) of the interface (10) and (D) of the interface (30) ).

Abstract

Prothèse de disque intervertébral composée d'au moins deux plateaux (1) et (2), mobiles l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une interface articulaire (10), définie par une surface femelle (11) et une surface mâle (12), lesquelles ont une forme essentiellement sphérique et des rayons sensiblement égaux, caractérisée en ce que les deux surfaces articulaires (11) et (12) sont respectivement intersectées par des surfaces (13) et (14) délimitant entre elles un espace de mobilité relative des plateaux (1) et (2) lorsque les surfaces articulaires (11) et (12) sont coaptées, la surface (13) intersectant la surface (11) femelle étant contenue dans le volume défini d'une part par la sphère théorique de ladite surface articulaire (11) à l'exclusion d'un point qui définit un pôle (P), et d'autre part, par un plan équatorial de ladite sphère à l'exclusion dudit plan équatorial lui-même, la surface (14) intersectant la surface (12) mâle étant plane ou convexe.

Description

- 9 JUIN Z008 - î -
PROTHESE DE REMPLACEMENT DE NUCLEUS OU DE DISQUE INTERVERTEBRAL
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une prothèse destinée à remplacer complètement un disque intervertébral endommagé de la colonne vertébrale humaine, ou à le remplacer partiellement, en venant se substituer uniquement à son « nucleus pulposus ». Son domaine d'application est donc la chirurgie orthopédique.
Dans la colonne vertébrale, chaque vertèbre est séparée des vertèbres adjacentes par un disque fibro-cartilagineux appelé disque intervertébral. Ces disques ont un rôle d'étai, d'articulation et d'amortisseur entre chaque vertèbre.
La dégénérescence de ces disques altère leurs fonctions et peut causer des douleurs ou des limitations fonctionnelles invalidantes.
Une des techniques utilisées pour traiter les patients atteints de tels désordres est de recourir à la chirurgie afin de remplacer le disque dégénératif complet, ou uniquement son « nucleus pulposus », par une prothèse rétablissant au mieux les fonctions de l'organe excisé.
ETATANTERIEURDE LATECHNIQUE
Différentes prothèses articulaires de disque intervertébral ont été proposées à ce jour, tendant à satisfaire un certain nombre de besoins fondamentaux.
Le premier de ces besoins, par exemple décrit dans les documents US 5 246 458 ou WO9113598, est de permettre trois rotations :
• la première autour d'un axe sensiblement équivalent à l'axe de la colonne vertébrale (rotation),
• la seconde autour d'un axe perpendiculaire au plan sagittal (flexion-extension),
• et la troisième autour d'un axe perpendiculaire au plan frontal (basculement).
Un autre besoin réside dans la réduction des contraintes de contact afin de préserver les surfaces articulaires. Il faut pour cela favoriser un appui surfacique et donc une congruence permanente des deux surfaces articulaires au cours de leur mouvement relatif, ainsi que des surfaces articulaires les plus grandes possibles.
Les documents connus de l'art antérieur, et par exemple le document WO9113598 déjà mentionné, ou le document FR 2 865 629 omettent ce paramètre, ce qui contraint à l'utilisation d'un couple dur, faute de quoi, on empêche le fonctionnement de la prothèse pour une usure relativement faible des surfaces.
La réponse simultanée à ces deux besoins implique la réalisation d'au moins une interface dite articulaire matérialisée par deux surfaces complémentaires de forme essentiellement sphérique, rigides, et de rayons quasiment égaux, et donc la réalisation d'un implant composé d'au moins deux éléments.
Le dernier besoin fondamental d'une prothèse articulaire est de pouvoir disposer d'une stabilité suffisante pour prévenir sa luxation.
D'autres besoins moins fondamentaux du point de vue cinématique, le sont tout de même du point de vue anatomique, opératoire, et en termes de fabrication.
En effet, comme il a pu être constaté précédemment, l'espace disponible pour loger l'implant est limité.
D'autre part, deux vertèbres en mouvement relatif définissent à chaque instant du mouvement un centre de rotation instantané. Le centre instantané de rotation anatomique entre deux vertèbres, même s'il est faiblement mobile, a une position connue, en dessous de l'espace intervertébral entre le centre et le tiers postérieur des plateaux vertébraux. Le respect de cette position évite la création de mouvements non anatomiques, susceptibles d'endommager les articulations postérieures de la colonne vertébrale.
La réponse à ce besoin peut prendre deux formes différentes. La première consiste à concevoir un implant dont le centre de rotation est fixe et situé dans l'espace approprié, (voir par exemple US2006229725 et WOOl 01893). La seconde réponse à ce besoin consiste à concevoir un implant dont le centre de rotation est mobile, laissant libres les articulations postérieures de contraindre le mouvement relatif des deux vertèbres adjacentes à l'implant. Ce dernier choix implique la réalisation d'une deuxième interface articulaire, et donc la réalisation d'un implant composé d'au moins trois éléments (voir par exemple EPl 532950 ou FR2865629).
En outre, on a pu constater que la pénétration de tissus de cicatrisation dans des espaces laissés libres dans le volume de la prothèse pouvait entraîner son blocage, et à terme sa fusion dans un massif osseux. Le document US 5 683 465 aborde ce problème.
De même, la réalisation de surfaces articulaires sphériques recourt systématiquement à la technologie du tournage, qui présente l'inconvénient de générer un défaut de surface au niveau de l'axe de tournage. Ce défaut est en général situé au centre de la surface articulaire et peut donc engendrer une usure importante de l'implant. Il est donc important de maîtriser ce défaut, ou d'éliminer le contact à cet endroit.
Enfin, on peut noter qu'une grande stabilité entre les composants de la prothèse s'avère utile en cas d'extraction, car il suffit alors de s'arrimer à l'un des composants uniquement pour extraire l'ensemble.
Les solutions proposées par l'art antérieur ne permettent pas de satisfaire l'ensemble de ces différents besoins.
Ainsi, le document EPl 532950 décrit un implant qui laisse libre un espace périphérique important, propice à la fusion osseuse. Cet espace ne peut être comblé par le noyau puisque les rayons des surfaces articulaires, nécessairement inférieurs à la hauteur de l'implant, limitent son diamètre dans un plan perpendiculaire à son axe.
Le document WO2005007040 décrit un implant pourvu d'un élément de jonction des deux plateaux qui le constituent, ledit élément traversant nécessairement la surface articulaire. Ainsi, il accroît inutilement la hauteur de l'implant. Les documents FR2856587 et US5683465 décrivent un implant dans lequel le centre de rotation est fixe et ne respecte pas le centre de rotation anatomique. En outre, le rayon de courbure des surfaces articulaires est nécessairement très court, pour permettre un débattement convenable, ce qui libère un espace périphérique important, propice à la fusion osseuse, et donc contraire au résultat recherché.
Le document US5895428 décrit un implant, dans lequel les surfaces articulaires sphériques sont surmontées d'une vis dont la fonction est de maintenir ensemble les différents composants. Cette configuration accroît inutilement la hauteur d'implant. En outre, telle qu'elle est présentée, l'implant ne respecte pas le centre de rotation anatomique, et comporte en outre des espaces périphériques propices à la fusion osseuse.
EXPOSE DE L'INVENTION
Le dispositif selon l'invention a donc pour objectif de pallier les différentes déficiences des implants proposés par l'art antérieur, en satisfaisant simultanément tous les besoins évoqués et en apportant des améliorations tant en termes de fabrication qu'en termes d'utilisation, à savoir :
• permettre les trois rotations évoquées en préambule,
• assurer une congruence permanente au cours du mouvement relatif des surfaces articulaires,
• assurer une grande stabilité pour prévenir la luxation, et faciliter l'extraction si nécessaire,
• respecter le centre anatomique de rotation en faisant coïncider avec lui le centre de rotation prothétique, voire de permettre une mobilité du centre de rotation prothétique.
• respecter l'espace intervertébral disponible en limitant la hauteur de l'implant,
• permettre une augmentation maximum des surfaces articulaires et un fonctionnement qui tolère l'usure et donc l'utilisation de matériaux tendres tel que le polyéthylène,
• réduire au minimum les espaces libres propices à la fusion, • permettre une fabrication simple en supprimant le problème d'usure lié au défaut de surface provenant du tournage,
• permettre une utilisation extrêmement simple basée sur un minimum de 2 composants.
A cet effet, le dispositif selon l'invention est constitué d'une prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral composée d'au moins deux plateaux, respectivement ancrés dans les vertèbres adjacentes par l'intermédiaire de surfaces d'ancrage, les dits plateaux étant mobiles l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une interface définie par deux surfaces dites articulaires, respectivement une surface femelle et une surface mâle, lesquelles ont une forme essentiellement sphérique et des rayons sensiblement égaux.
Selon l'invention, les deux surfaces articulaires sont respectivement intersectées par des surfaces délimitant entre elles un espace de mobilité relative des plateaux lorsque les surfaces articulaires sont coaptées, la surface intersectant la surface articulaire femelle étant contenue dans le volume défini d'une part par la sphère théorique de ladite surface articulaire femelle à l'exclusion d'un point qui définit un pôle, et d'autre part, par un plan équatorial de ladite sphère à l'exclusion dudit plan équatorial lui-même, la surface intersectant la surface articulaire mâle étant plane ou convexe et étant contenue dans un volume délimité d'une part par la sphère théorique de ladite surface articulaire mâle, d'autre part par le plan équatorial à l'exclusion de celui- ci.
Avantageusement, les surfaces qui intersectent les surfaces articulaires sont situées au voisinage du pôle de l'interface, ledit pôle étant défini par rapport à un axe parallèle à l'axe approximatif de révolution du disque intervertébral naturel.
Selon une variante de réalisation de l'invention, au moins l'une des surfaces qui intersectent les surfaces articulaires est plane.
Selon une variante de réalisation de l'invention, les deux surfaces qui intersectent les surfaces articulaires sont planes. Selon une version de l'invention, l'espace de mobilité aménagé est comblé au moins partiellement par un corps déformable.
Selon une variante de réalisation, l'implant comporte un troisième élément faisant fonction de noyau mobile, définissant deux interfaces avec les plateaux, d'une part l'interface entre le noyau et l'un des deux plateaux, et d'autre part, l'interface entre le noyau et l'autre plateau.
Selon une variante de réalisation, les deux interfaces sont essentiellement sphériques, orientées dans la même direction, et l'une des deux interfaces étant inclue dans la sphère définie par l'autre.
Selon une variante de réalisation, une des deux interfaces est plane, l'autre est concave.
Ainsi, la prothèse articulaire selon l'invention permet d'établir le meilleur compromis entre les besoins suivants : position du ou des centres de rotation d'une ou des deux interfaces articulaires, aire de la surface de contact pour réduire l'usure, épaisseur de l'implant, mobilité requise par l'implant, inclinaison des interfaces pour empêcher l'expulsion du noyau s'il existe ou la luxation de la prothèse, et comblement des espaces libres, propices à la fusion.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Diverses autres caractéristiques ressortiront mieux de la description qui suit, réalisée en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. Ces exemples ne sont pas limitatifs, et des combinaisons sont possibles.
Les différents figures sont des vues en section d'un implant conforme à l'invention, dont le côté tête est en haut et le côté sacrum en bas, et qui pourrait être axisymétrique. La figure 1 représente une coupe d'un disque naturel sain entre deux vertèbres, lieu d'implantation de la prothèse.
Les figures 2 à 8 représentent des implants n'ayant qu'une interface articulaire. Ces implants peuvent tout de même être réalisés en un nombre de composants supérieurs à deux, mais assemblés de manière fixe pour ne plus laisser finalement que deux solides mobiles l'un par rapport à l'autre.
Les figures 9 à 13 représentent des implants comportant deux surfaces articulaires.
La figure 14 est un schéma de principe.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
La figure 1 représente un disque naturel sain séparant deux vertèbres (7) et (8), composé de son nucleus pulposus (NP) et de son annulus (AN).
La figure 2 représente un implant de remplacement du nucléus conforme à l'invention. Sa taille est réduite par rapport à une prothèse totale, de manière à conserver une partie de l'annulus.
La figure 3a représente une prothèse totale de disque conforme à l'invention, en place entre les vertèbres (7) et (8). Dans cette forme particulière de réalisation, les surfaces qui intersectent les surfaces articulaires sont planes et situées approximativement au voisinage du pôle de l'articulation, et le centre instantané de rotation (C) est situé en dessous de l'espace intervertébral.
La figure 3b représente une prothèse totale de disque conforme à l'invention, quasiment identique à celle de la figure 3a, mais pour laquelle on a choisi de positionner le centre instantané de rotation (C) au dessus de l'espace intervertébral. Cette configuration ne respecte pas le centre de rotation anatomique et peut ainsi entraîner des douleurs pour le patient, mais peut techniquement être envisagée. Suivant la forme d'exécution de l'invention illustrée par la Figure 3a, les plateaux (1) et (2) peuvent chacun être réalisés en un bloc unique d'alliage à base de chrome- cobalt, particulièrement intéressant pour ses propriétés tribologiques, et être aptes à frotter l'un contre l'autre.
Selon la même illustration, l'un des plateaux (1) et (2) peut être réalisé en deux pièce, l'une en chrome-cobalt, l'autre en polyéthylène, les deux pièces étant ensuite assemblées de manière fixe pour former ledit plateau, l'autre plateau étant réalisé d'un bloc en chrome-cobalt, par exemple, le couple de frottement chrome-cobalt contre polyéthylène étant très utilisé en arthroplastie du rachis, de la hanche ou du genou.
En outre, les surfaces d'ancrage (3) et (4) des plateaux (1) et (2) sur les plateaux vertébraux (5) et (6) adjacents peuvent être bombées afin de s'adapter au mieux à leur anatomie, et couvertes d'un revêtement propice à la recolonisation par l'os, un revêtement de titane pur déposé par projection plasma est souvent utilisé. Suivant cette forme de réalisation de l'invention, la pièce en polyéthylène est positionnée de manière fixe dans le plateau (2) inférieur dont il devient une partie intégrante, le plateau étant lui-même ancré à la vertèbre inférieure non représentée, et le plateau (1) supérieur, ancré dans la vertèbre supérieure non représentée est mobile par rapport au plateau (2). La prothèse discale ainsi réalisée permet la restauration de l'espace discale et de la mobilité entre les vertèbres.
Les figures 4a et 4b représentent le principe général de l'invention, à savoir deux plateaux (1) et (2) comportant respectivement des surfaces articulaires sphériques (11) et (12) de rayons approximativement égaux. Chacune des ces surfaces articulaires (11, 12) est intersectée par une surface (13) et (14).
Ce mode de réalisation, conforme à l'invention, représente une surface (13) quelconque, et une surface (14) convexe. Cette figure a vocation à démontrer certains intérêts que l'invention apporte simultanément. ' , En premier lieu, aucun espace libre propice à l'intrusion de tissus cicatriciel ne subsiste, quelle que soit la position relative des plateaux (1) et (2).
Ensuite, le gain de hauteur de la prothèse est démontré par le tracé de la sphère théorique définie par la surface articulaire femelle (11) qui culmine au-delà du volume du plateau (1).
En outre, l'espace (20) de mobilité ainsi défini permet le mouvement illustré par la figure 4b.
Par ailleurs, le centre de rotation prothétique (O) respecte le centre anatomique.
De plus, l'inclinaison des surfaces articulaires est plus importante que dans le cas d'un contact polaire, ce qui apporte une plus grande stabilité.
En outre, le pôle (P) de l'articulation, ou fond de la sphère théorique femelle, présentant en général un défaut de tournage n'est pas un point de contact, ce qui facilite la réalisation de l'implant puisque qu'il n'est plus nécessaire de traiter ce problème.
Enfin, l'implant n'est composé que de deux composants, ce qui facilite sa manipulation et donc son utilisation.
La figure 4c a vocation à expliquer que la désignation, sur une sphère, par exemple celle définie par la surface articulaire (11), d'un point particulier comme pôle (P), entraîne naturellement la définition de :
• un axe unique (XX) de révolution de la sphère joignant le pôle (P) et le centre (O) de sphère ;
• un unique plan (AA), équatorial, donc passant par définition par le centre (O) de sphère, perpendiculaire à l'axe (XX) ;
On peut en outre définir un plan équatorial (BB), passant par définition par le centre (O) de sphère, et ayant une orientation proche de celle du plan (AA). Ainsi, on peut définir une surface quelconque (13) d'intersection de la surface articulaire (11) contenue dans un volume défini d'une part, par la sphère théorique de ladite surface (11) à l'exclusion d'un point polaire (P) choisi, et d'autre part, par un plan équatorial (BB) approximativement perpendiculaire à la droite joignant le pôle (P) et le centre (O) à l'exclusion dudit plan équatorial (BB) lui-même.
La figure 4d a pour objet d'expliquer le lieu de présence possible de la surface (14) d'intersection de la surface articulaire mâle (12), ici convexe et contenue dans un volume délimité d'une part, par la sphère théorique de ladite surface (12), et d'autre part, par le plan équatorial (BB) défini précédemment à l'exclusion de celui-ci.
La figure 5 a pour objet d'illustrer le choix d'un pôle (P) défini par un axe (XX) parallèle à l'axe approximatif (YY) de révolution du disque intervertébral. Dans cet exemple, les deux surfaces d'intersection (13) et (14) sont planes.
Les figures 6a et 6b illustrent la possibilité qu'offre l'invention de réaliser un système de butée angulaire interne.
Dans la figure 6a, la surface d'intersection (13) est plane, et la surface d'intersection (14) est essentiellement conique et adaptée en ce qu'elle permet un contact selon une ligne (L) quand le plateau (1) atteint le débattement maximum choisi.
La figure 6b représente le plateau (1) incliné et proche de la butée selon une ligne (L) entre la surface (13) essentiellement conique, et la surface (14) plane.
La figure 7a représente une forme particulière de réalisation de l'invention pour laquelle on considère que l'axe (YY) de révolution du disque intervertébral est une approximation des axes de révolution (ZZ) et (WW) de chacun des plateaux vertébraux (5) et (6). Ainsi, le pôle (P) est défini approximativement.
La figure 7b représente le même implant que la figure 7a, en limite de débattement. La figure 8 représente un mode de réalisation de l'implant dans lequel, un partie de l'espace de mobilité (20) est comblé par un corps déformable (21), par exemple en silicone ou polyuréthane, afin, par exemple, de réaliser un système de butée progressive qui permet une répartition plus homogène la mobilité entre l'étage prothèse et les autres étages naturels de la colonne vertébrale. En effet, un disque naturel oppose une certaine résistance au mouvement relatif de deux vertèbres alors qu'une prothèse telle que celles existantes n'en oppose quasiment pas. Ce déséquilibre peut conduire au moins temporairement à une hyper mobilité du niveau prothèse qui entraîne une déformation locale de la colonne vertébrale, par exemple une cyphose cervicale, ou une sollicitation exagérée des articulations postérieures d'une part, et en contrepartie à une réduction de la mobilité des étages adjacents sains qui peut conduire à leur rigidification.
La figure 9 a pour objet d'illustrer un implant composé de deux plateaux (1) et (2) et d'un noyau (40). Ce mode de réalisation a pour particularité de présenter deux interfaces articulaires (10) et (30) de même orientation, l'une (10), dite interne, étant à l'intérieur de l'autre (30), dite externe. En particulier, le centre (C) de l'interface interne (10) se situe entre l'interface externe (30) et son propre centre (D). L'intérêt de cette disposition particulière est de définir une position stable du plateau (1) par rapport au noyau (40). En effet, si le plateau (1) se déplace de cette position par rapport au noyau (40), la distance entre le plateau (1) et le plateau (2) augmente, ce qui a pour conséquence d'écarter l'une de l'autre les vertèbres (7) et (8) non représentées. Les forces anatomiques exercées sur l'implant ont donc pour conséquence de rappeler le plateau (1) vers sa position stable par rapport au noyau (40). pour que la hauteur d'implant redevienne minimum.
On peut relever les avantages suivants résultant de cette forme de réalisation de l'invention :
• les mouvement de rotation et de translation d'une vertèbre par rapport à l'autre sont découplés en raison de la différence de rayons de courbures, l'interface (10) assurant essentiellement les rotations, et l'interface (30) les translations. Cet effet est intéressant pour éviter une sollicitation trop importante des articulations postérieures si l'implant est mal positionné ; • l'auto-stabilité de l'interface (30) décrite ci-dessus évite une trop grande sollicitation des articulations postérieures de la colonne vertébrale qui, dans ce cas, ne supportent plus seules la charge de contenir la translation ;
• le gain de hauteur à l'interface (10), permet de réduire l'encombrement de l'implant ;
• le gain de stabilité à l'interface (10) et l'auto-stabilité à l'interface (30) décrite ci- dessus permettent d'éviter l'éjection du noyau (40).
La figure 10a a pour objet d'illustrer un implant composé de deux plateaux (1) et (2) et d'un noyau (40). Ce mode de réalisation a pour particularité de présenter une interface articulaire (30) plane ainsi qu'un dispositif interne limitant le débattement en translation.
La figure 10b a pour objet d'illustrer un mode de réalisation particulier présentant une interface articulaire (30) plane ainsi qu'un dispositif externe limitant le débattement en translation.
La figure l i a pour objet d'illustrer un mode de réalisation particulier présentant une interface articulaire (30) essentiellement sphérique ainsi qu'un dispositif externe limitant son débattement.
Les figures 12 et 13 représentent d'autres modes de réalisation des interfaces (10) et (30).
La figure 14 présente un schéma de principe qui représente le lieu de présence possible de l'interface (10) dont le centre (C) est situé sur un rayon de l'interface (30), et l'interface (10) est elle-même située entre l'interface (30) et un plan passant par son propre centre (C) et approximativement perpendiculaire à la droite joignants les centres (C) de l'interface (10) et (D) de l'interface (30).
L'invention n'est pas limitée aux divers exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral composée d'au moins deux plateaux (1) et (2), coopérant respectivement avec l'un et l'autre des deux plateaux vertébraux (5) et (6) des vertèbres adjacente (7) et (8) par l'intermédiaire respectivement de surfaces d'ancrage (3) et (4), lesdits plateaux (1) et (2) étant mobiles l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une interface (10) définie par deux surfaces articulaires, une surface femelle (11) et une surface mâle (12), les dites surfaces articulaires (11) et (12) ayant une forme essentiellement sphérique et des rayons de courbure sensiblement égaux, caractérisée :
• en ce que les surfaces articulaires (11) et (12) sont respectivement intersectées par des surfaces (13) et (14) qui définissent entre elles, lorsque lesdites surfaces articulaires (11) et (12) sont coaptées, un espace (20) de mobilité relative des deux plateaux (1) et (2) dans les trois rotations de l'espace suivantes, la première, dite rotation, autour d'un axe sensiblement équivalent à l'axe de la colonne vertébrale, la seconde, dite flexion-extension, autour d'un axe perpendiculaire au plan sagittal, et la troisième, dite basculement, autour d'un axe perpendiculaire au plan frontal ;
• en ce que la surface (13) intersectant la surface femelle (11) est contenue dans un volume défini d'une part, par la sphère théorique de ladite surface (11) à l'exclusion d'un point polaire (P), et d'autre part, par un plan équatorial (BB) à l'exclusion dudit plan équatorial (BB) lui-même ;
• en ce que la surface (14) intersectant la surface mâle (12) est plane ou convexe et est contenue dans un volume délimité d'une part, par la sphère théorique de ladite surface (12), et d'autre part, par le plan équatorial (BB) à l'exclusion de celui-ci.
2. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pôle (P) est défini par un axe (XX) parallèle à l'axe approximatif (YY) de révolution du disque intervertébral.
3. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'au moins l'une des surfaces d'intersection (13) et (14) est plane.
4. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux surfaces d'intersection (13) et (14) sont planes.
5. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'espace (20) ménagé entre les surfaces d'intersection (13) et (14) est comblé au moins partiellement par un corps déformable (21).
6. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un troisième élément (40) faisant fonction de noyau mobile, définissant deux interfaces avec les plateaux (1) et (2) :
• une interface (10) entre ledit noyau (40) et l'un des deux plateaux (1) et (2) et,
• une interface (30) entre ledit noyau (40) et l'autre plateau (1) ou (2), définie par deux surfaces articulaires (31) et (32) mobiles l'une par rapport à l'autre.
7. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon la revendication 6, caractérisée :
• en ce que l'interface (30) est essentiellement sphérique,
• en ce que le centre (C) de l'interface (10) est situé sur un segment joignant l'interface (30) et son propre centre (D),
• en ce que l'interface (10) est inclue dans le volume limité par l'interface (30) d'une part, et le plan passant par le centre (C) de l'interface (10) et perpendiculaire à une droite passant par les deux centres (C) et (D).
8. Prothèse de remplacement de nucléus ou de disque intervertébral selon la revendication 6, caractérisée :
• en ce que l'interface (30) est plane
• en ce que l'interface (10) est située entre le plan de l'interface (30) d'une part, et le plan parallèle à l'interface (30) passant par le centre (C) de l'interface (10) d'autre part.
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