Brevet FR2500297A1 — publié le 19820827

On a déjà proposé pour éviter la greffe d'os à l'oc- casion de défauts de ceux-ci et des articulations ainsi que la réparation des fractures intéressant la charpente os- seuse de l'homme associée à une incorporation extrêmement longue à l'organisme dans son support osseux, d'utiliser comme implant un réseau indéformable constitué par des fils ou des fibres de nature compatible avec le corps humain, et réalisé en matière plastique ou en métal. L'expérience a montré qu'un tel réseau s'incorpore relativement rapide- ment à son support osseux par développement du tissu os- seux, mais de tels réseaux sont très difficiles à réaliser, quand on doit obtenir la stabilité de forme absolument né- cessaire et une force portante élevée, le tout assorti d'un façonnage précis. Il est également connu de réaliser des tiges d'en- doprothèses d'articulation de la hanche en métal creux et de ménager dans la paroi de ces tiges, sur toute leur sur- face latérale, des trous pour permettre la croissance du tissu osseux. La réalisation de telles tiges nécessite un temps et un travail considérables, compte non tenu du fait que les trous doivent être à une certaine distance les uns des autres, en vue d'éviter une diminution de la stabilité et de la résistance de la tige. Cet espacement est diffi- cilement compatible avec le développement du tissu osseux qui ne peut croître qu'à leurs emplacements. Il est également connu de mettre en place sur les tiges une matière céramique pour endoprothéses d'articula- tions, avec une surface extérieure dépolie, pour réaliser une meilleure liaison avec le ciment pour os utilisé. Une croissance du tissu osseux dans l'implant ne peut alors se produire. La présente invention a pour objet un Implant pour os qui, tout en étant de réalisation simple, est très peu déformable, possède la force portante nécessaire et permet un développement rapide du tissu osseux suivi de la recons- titution d'un os, en vue d'arriver à une incorporation ra- - 2- pide de l'implant. Pour atteindre ce résultat, l'implant selon l'in- vention est caractérisé en ce qu'il est constitué par une pièce moulée indéformable, a pores ou à cellules ouverts, avec une structure spongieuse. Dans ces implants sont mé- nages, selon l'invention, des pores ou des cellules dont le diamètre moyen est d'environ 0,5 a 1,5 mm et est compris de préférence entre 0,8 et 1 mm. La forme de i'implant peut être adaptée a chaque cas qui se présente, et il peut être réalisé-par exemple sous la forme d'un coin, d'un pa- rallelépipède, d'un cylindre, d'un disque ou d'une envelop- pe. On peut utiliser comme matière des métaux, des allia- ges métalliques, de matières plastiques ou une matière cé- ramique, tous compatibles avec le corps. Par la réalisation de lîimplant comportant des po- res ou des cellules ouverts avec'une structure spongieuse, le tissu osseux peut croftre très rapidement dans les pores ou les cellules reliés entre eux avec une transformation ultérieure en os, et en fait sur toute l'étendue de la sur- face, si bien qu'une incorporation très rapide a l'organis- me est réalisée dans le support osseUx. De plus on obtient grâce à la matière utilisée une stabilit4 de forme et une force portante très élevées, et l'utilisation du ciment pour os peut être supprimée dans une large mesure. On peut envisager plusieurs procédés pour la réa- lisation de l'implant selon l'invention. Un procédé parti- culièrement simple consiste en ce que les espaces creux a garnir d'une matière à pores ou & cellules ouverts d'un modèle perdu correspondant à la structure positive de l'im- plant sont remplis en vue de la formation d'un noyau en tant que moule négatif, en ce que le noyau est débarrassé de la matière du modèle, en ce que les cavités du noyau sont remplies de la matière de l'implantat et en ce que le corps solidifié de l'implant est débarrassé de la matière du noyau. Il est avantageux d'utiliser comme matière pour le -3- modèle une matière spongieuse naturelle ou synthétique à pores ou à cellules ouverts déterminant la structure de l'implant ou des os très spongieux d'animaux, et la matière à envisager pour le noyau est avant tout du gypse, du sel (Na Cl), une matière céramique ou une masse d'enrobage, telle qu'elle est utilisée par exemple pour la confection des prothèses dentaires dans le laboratoire d'un mécani- cien dentiste. Les matières du noyau et de l'implant sont mises en place dans le modèle perdu ou dans le moule néga- tif (noyau) a état liquide ou coulant par coulée, immer- sion et/ou projection et aussi bien la matière du modèle que la matière du noyau peuvent au choix et suivant la nature de la matière considérées être éliminées par la cha- leur, par exemple par calcination, par des solvants, par des agents de lavage, par soufflage ou par des moyens ana- logues. D'après un autre procédé de réalisation des Implants ayant une structure à pores ouverts ou spongieuse, on ajoute une matière synthétique liquide ou un alliage mé- tallique liquide additionnés d'un porogène dans un moule de forme correspondant de préférence à celle d'un implant et on l'amène le cas échéant à se solidifier. Dans ce cas aussi on réalise grâce au porogène ajouté un implant dont la dimension des pores dépend de la nature et de la quan- tité ajoutée du porogène, par exemple de la poudre d'alu- minium, du peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) ou du chlo- rure de chaux, pour autant que le produit de départ est une matière synthétique (plastique par exemple) liquide appropriée. Par ailleurs, le procédé de fabrication est à exécuter d'une manière semblable à celui du béton-gaz, le durcissement étant réalisé par exemple dans de la vapeur d'eau sous pression. Il y a lieu d'utiliser aussi de ma- nière correspondante avec un alliage métallique des poro- gènes appropriés et connus. Enfin on peut opérer pour la réalisation de l'im- plant selon l'invention en utilisant un procédé connu dans -4- la métallurgie des poudres, d'après lequel l'implant est fabriqué à partir d'une poudre qui est constituée par di- vers métaux, tels qu'ils sont utilisés pour la préparation d'alliages pour Implants compatibles avec l'intérieur du corps. La poudre est alors comprimée à quoi - tout en laissant subsister une structure poreuse succède une compression à chaud ou un frittage suivi d'un refroidis- sement, le cas échéant sous vide. De tels procédés de la métallurgie des poudres sont utilisés par exemple pour la réalisation de coussinets ca- pillaires en métal, de filtres ou d'articles analogues. La grosseur des pores peut alors être réglée par la valeur de la compression de la poudre métallique de départ, par la température de frittage et aussi par l'utilisation supplé- mentaire de porogénes, une grosseur des pores d'environ 0,8 à 1,0 mm étant avantageuse pour la réalisation de l'lm- plant. Les résidus éventuels des porogènes subsistant dans les pores ou les additifs éventuels peuvent Atre éliminés par des moyens physiques, par exemple par chauffage, par soufflage ou par des moyens chimiques. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples limitatifs et sur lesquels: - Za figure 1 représente une tige à implanter pour l'élément fémoral d'une endoprothêse pour l'articulation du genou; -; Za figure 2 représente un implant en forme de coin pour la réparation d'une fracture par écrasement; - Za figure 3 représente un implant en tant qu'élé- ment de remplacement pour une partie d'os détruite par une tumeur; - 7a figure 4 représente un implant à placer dans un fémur après une résection; et - 1a figure 5 représente un implant en tant qu'en- veloppe pour une endoprothèse d'articulation de la cuisse. La figure 1 représente la tige l de la partie "fémur" d'une endoprothèse de l'articulation du genou à placer dans la cuisse, en tant qu'implant à pores ou à cellules ouverts avec une structure spongieuse du type décrit, par exemple en un alliage métallique compatible avec l'intérieur du corps. La figure 2 représente un implant 2 en forme de coin, à l'aide duquel par exemple une fracture par écrase- ment de la tête 3 de tibia est réparée. Cette forme de coin peut également être utilisée pour les fractures par écrasement du calcanéum, ou d'autres fractures analogues. D'après la figure 3, l'implant 4 a la forme d'une partie d'os se trouvant par exemple à l'extrémité inféri- eure d'un os 5 de la cuisse qui est à titre d'exemple dé- truit par une tumeur 5a et est remplacé à cet endroit par l'implant selon l'invention. L'implant 7 selon la figure 4 a à peu près la for- me d'un cylindre devant être placé, après résection d'une mauvaise reconstitution d'articulation d'un os 8 de la cuisse, entre les deux parties d'os qui sont éclissées l'une à l'autre pendant la durée d'incorporation à l'orga- nisme. Enfin, la figure 5 représente une endoprothèse 9 d'une articulation de la hanche, qui est constituée, de manière connue par un alliage métallique compatible avec l'intérieur du corps, par une matière synthétique ou une matière céramique. Cette endoprothése 9 est entourée d'un implant selon l'invention 10 en forme d'enveloppe, à pores ouverts. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif et non limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. - 6 - REVENDICATIONS 1.- Implant utilisable comme élément de réparation d'os spongieux, earactérisé en ce qu'il est constitué par une pièce moulée indéformable (1,2,4,7,10), a pores ou aà cellules ouverts, a structure poreuse. 2.- Implant selon la revendication 1, caractérisa en ce que le diamètre moyen des pores ou des cellules est de l'ordre de 0,5 à 1,5 mm environ, de préférence de 0,8 a 1,0 mm. 3.- Implant selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térise en ee qu'il a la forme d'un coin(2), d'un parallélépi- pède, d'un cylindre (7), d'un disque ou d'une enveloppe (10). 4.- Implant selon l'une quelconque des revendications 1 & 3, caractérise en ce qu'il est constitué par une matière compatible avec l'intérieur du corps, a savoir par un mé- tal, une matière synthétique et une illatière céramique. 6.- Procédé de réalisation d'un implant, en particulier d'un implant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractrias en ce que les espaces creux a garnir d'une matière a pores a cellules ouverts d'un modèle perdu cor- respondant a la structure positive de l'implant sont rem- plis en vue de la formation d'un noyau, en ce que ledit noyau est débarrasse de la matière du modèle, en ce que les cavités du noyau sont remplies de la matière de l'im- plant et en ce que le corps solidifié de 1'implant est débarrassé de la matière du noyau. 6.- Procédé selon la revendication 5, cciactósie. en ce que la matière utilisée pour le modèle est une matière spongieuse naturelle, synthétique à pores ou à cellules ouverts ou un os animal spongieux. 7.- Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, carac- tériea en ce que la matière utilisée pour le noyau est du plâtre, du sel (Na Cl), de la céramique ou une matière d'enrobage céramique. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 a 7, caractérise en ce que la matière du noyau et celle de -7- l'implant sont mis en place à l'état liquide ou à l'état fluide par coulée et/ou projection dans le modèle ou dans le noyau. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la matière du modèle et la ma- tière du noyau sont éliminés par l'utilisation - au choix - de la chaleur, de solvants, d'agents de lavage, par souf- flage ou un procédé analogue à partir du noyau ou à partir du corps de l'implant. 10.- Procédé de réalisation d'un implant selon l'une quel- conque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la pièce moulée est amenée par usinage à la forme de l'implant définitif. 11.- Procédé de réalisation d'un implant selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à une matière synthétique liquide ou à un alliage métallique liquide dans un moule qui est avantageusement adapté à la forme ou à peu près à la forme d'un implant, on ajoute un porogène en vue de l'obtention de pores ou de cellules ouverts et on provoque sa solidification le cas échéant sous vide. 12.- Procédé de réalisation d'un implant selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que cet implant est fabriqué à partir d'une poudre qui est consti- tuée par différents métaux tels qu'ils sont utilisés pour la préparation d'alliages pour implants compatibles avec l'intérieur du corps et en ce qu'on comprime ladite pou- dre après quoi, en laissant subsister une structure à po- res ouverts, on réalise une compression ou un frittage à chaud suivi d'un refroidissement, le cas échéant sous vide. 13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on ajoute à la poudre mécanique à comprimer des poro- gènes ou des matières résistantes à la chaleur, porogènes et agglomérantesqui, elles-mêmes ou leur résidu, sont éliminés physiquement ou chimiquement après frittage et refroidissement.