Brevet FR2608041A1 — publié le 19880617

La présente invention concerne une kérato-prothèse pour des implantations dans la cornée et aussi un procédé pour sa fabrication. Plus particulièrement, cette invention concerne une prothèse pour la cornée à employer dans tous les cas o la cornée a perdu sa transparence du fait d'un contact avec des composés caustiques, d'efforts mécaniques, d'ébouillantages, de destruction du segment antérieur de l'oeil sous l'effet de traumatismes ou de maladies telles que le pemphigus oculaire, le syndrome de Steven-Johnson, dans lesquelles les conditions de l'oeil ne permettent plus d'effectuer une greffe de cornée. Des kérato-prothèses, qui sont normalement constituées d'une partie "optique" et d'une partie destinée à l'amarrage sur la partie optique de l'oeil, cette partie étant dite "haptique", utilisent actuellement. en ce qui concerne la partie optique, presque toujours un cylindre en méthacrylate de polyméthyle (PMMA), tandis qu'elles diffèrent considérablement en ce qui concerne la partie haptique, ainsi qu'au sujet du choix des matériaux employés pour fixer cette partie au globe oculaire, comme indiqué dans le tableau 1 ci-dessous et qui fait état de quelques solutions fondamentales: 2 2608041 Tableau 1 Matériaux employés pour Matériaux employés pour recou- la partie haptique vrir la partie haptique Cardona (1983): un disque Un filet de Dacron + du de Teflon portant quelques périoste (ou "fascia lata") + perforations conjonctive. En cas de retrait des membranes con- jonctives, recouvrement par la paupière supérieure. Girald (1983): un filet Devant: capsules de Tenone de Dacron + conjonctive En arrière: écrous et boulons en PMMA Dans les cas comme ci- dessus, recouvrement par la paupière supérieure ou avec une muqueuse labiale Polack (1983): un disque Perioste (ou "fascia lata") + de céramique portant des capsule de Tenone + conjonc- perforations tive. Dans les cas comme ci- dessus, recouvrement unique- ment avec la peau de la paupière supérieure Choyce (1977): un disque Un bord cornéen (0-9, 0-10 mm) en plexiglass portant des portant une perforation pour perforations permettre à la partie optique de passer - un bord lamel- laire cornéos cléral (0-13 mm) qui est ouvert au centre au bout de 4 à 6 semaines. et en plus Krasnov (1985) emploie un cartilage autologue pour renforcer la cornée. Les différences entre les procédures et les matériaux employés par chacun des auteurs mentionnés 3.2608041 ci-dessus sont dues à la recherche d'un matériau capable de favoriser l'adhérence entre la partie haptique de la kérato-prothèse et les tissus oculaires d'une manière stable, par un moyen mécanique et sans entrainer de délai. La principale complication de toutes ces kerato-prothèses est due à l'expulsion (environ 25 %) de la prothèse du fait de la tendance de l'organisme à expulser ou à inclure tout corps étranger qui lui est implanté, surtout lorsque ce corps étranger est présent en partie à l'intérieur de l'organisme et en partie à l'extérieur (mésoprothèse) comme c'est le cas des kérato- prothèses. Selon Dohlman, la cause de ces complications est due à l'action sur le stroma de la cornée et sur les tissus qui soutiennent la prothèse, d'enzymes protéolythiques tels que des collagènases libérées dans le film lacrymal par des leucocytes polymorphonucléaires et par tous les éléments intervenant dans l'inflammation. La validité de la théorie de Dohlman semble être confirmée par l'action préventive d'inhibiteurs au collagènase (acétylcystéine, immunosuppresseurs) ainsi que par les lentilles de contact thérapeutiques et par des colles cyanoacryliques qui empêchent les tissus de venir en contact avec les enzymes. Cardona a observé que les modifications des tissus commençaient autour de la partie optique et qu'elles étaient favor sées par le mouvement des paupières. Lorsque le ramollis.. ment du tissu cicatriciel qui supporte la kérato-prothese a commencé, les inconvénients suivants se produisent: 1) fuite de l'humeur aqueuse 2) hypotonicité 3) infections 4) formation de membrane à l'arrière de la prothèse 5) extrusion de la prothèse (en 1 à 3 mois). 4 2608041 Dans une tentative pour éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus et visant principalement à l'intégra- tion de la kérato-prothèse avec les tissus qui l'entou- rent, le professeur Strampelli emploie pour la partie haptique les tissus du patient obtenus par un prélèvement chirurgical d'une lamelle osséoalvéolaire et d'une lamelle de dentine prélevées sur une dent monocuspide en même temps que le ligament alvéolo-dentaire qui les rejoint (odonto-kérato-prothèse). Après avoir percé les lamelles et fixé la petite lentille de PMMA à la partie de la dent au moyen d'une résine acrylique, la prothèse est implantée pendant 2 mois environ dans l'épaisseur de la paupière inférieure afin d'obtenir la stérilité et de faire enraciner le tissu cicatriciel dans la surface osseuse, lequel tissu cicatriciel est nécessaire pour fixer la prothèse au globe oculaire au moyen de sutures. Le globe oculaire est préparé par implantation d'une large et épaisse marge de mucose labiale sur la cornée et sur la sclérotique tout autour, en ayant au préalable retiré l'épithélium cornéen, les péritoines et repoussé la paupière jusqu'à l'insertion des muscles droits. Au bout de 3 mois, avec une opération répétée, la muqueuse labiale est détachée, la cornée est percée et la prothèse est implantée et fixée au moyen de sutures au globe oculaire, puis la muqueuse labiale est percée pour permettre à la partie optique de la traverser et finalement la muqueuse labiale est suturée. Une telle procédure, qui est appelée "odontokérato- prothèse" a l'avantage d'employer certaines caractéristiques physiologiques des dents. L'épithélium des gencives n'expulse pas les dents parce qu'il ne recouvre pas l'alvéole occupé par le ciment alvéolaire et par les fibres de connexion. Cependant, certains inconvénients accompagent cette technique, en particulier une nécrose du tissu osséo-dental peut se produire pendant 2608041 le travail également du fait d'efforts mécaniques, et aussi des effets toxiques peuvent se produire du fait de la libération de monomères pendant la polymérisation de la colle acrylique, ainsi qu'une phlogose provenant d'efforts mécaniques entre le tissu osseux qui est rigide et la muqueuse scléro-cornéo-orale qui est élastique, l'absence d'échanges métaboliques entre la face arrière de la partie haptique (dentine) et la cornée, qui est due au manque d'intégration biologique entre les deux surfaces, des phénomènes nécrotiques et des phénomènes inflammatoires avec réabsorption osseuse et disparition de la prothèse, comme cela se produit dans les réimplantations dentaires. De plus, ladite odontokérato-prothèse peut difficilement être implantée du point de vue chirurgical car cela exige du patient qu'il perde une dent et qu'il subisse de nombreuses opérations chirurgicales. Quant aux matériaux alloplastiques à employer dans la construction des kérato-prothèses, il faut principale- ment observer que: a) les disques porteurs de perforations en PMMA employés par Choyce pour la partie haptique et les disques en Teflon employés par Cardona ne s'intègrent pas aux tissus oculaires parce qu'ils n'ont pas la porosité nécessaire à la croissance ou la colonisation desdits tissus; le tissu cicatriciel autour de ces disques comporte des vaisseaux de petit diamètre si bien qu'il a tendance à s- -iécroser et à se rétracter. b) Des céramiques formées par des agrégats de cristaux d'oxyde d'aluminium (A1203 ou corundum) sont rigides et durs, et ils n'ont pas de pores et ne peuvent pas être travaillés en surface polie ou rugueuse pour obtenir la partie optique et la partique haptique des kérato-prothèses. c) Des céramiques en chirurgie orthopédique et en dentisterie ne provoquent pas de complications car elles 6 2608041 ont une bonne compatibilité biologique et qu'elles sont implantées dans un tissu rigide qui n'est pas sujet à des déformations; lorsqu'on les emploie dans des kérato-prothèses, elles provoquent une déformation du support d'implantation du fait de leur rigidité et ne suivent pas la déformation qui se produit au cours des mouvements oculaires et qui sont dus à la pression des doigts; en plus, des kérato-prothèses réalisées en matériau céramique, ainsi que celles qui sont constituées en PMMA, Teflon et Dacron, ne s'intègrent pas aux tissus oculaires avec lesquels elles développent une mauvaise adhérence et autour desquels un simple tissu fibreux se forme. Pour éliminer tous les inconvénients mentionnés cidessus, il est nécessaire que la partie haptique de la kérato-prothèse ait des caractéristiques de déformation et des caractéristiques élastiques semblables à celles des tissus oculaires afin de répartir uniformément les efforts mécaniques sur ces tissus sans les endommager. En plus, la partie haptique doit être fabriquée avec des matériaux qui, en plus d'être biocompatibles, deviennent aussi partie intégrante du tissu osseux afin de permettre des échanges cellulaires et extra- cellulaires de catabolites, d'exsudats, de suintements, d'oxygène, etc., entre les tissus qui entourent la prothèse. Il faut remarquer que des mésoprothèses sont implantées au contact des tissus de c nnexion et des tissus d'épithélium dont la continuité est ainsi interrompue. Comme l'inhibition du contact fait défaut, l'épithélium prolifère et recouvre la surface extérieure de la mésoprothèse en transformant ainsi cette dernière en une endoprothèse ou bien il recouvre la surface intérieure avec formation de membranes à l'arrière de la prothèse, lesquelles membranes provoquent l'extrusion de la prothèse elle-même. 7 2608041 Pour que l'épithélium puisse inclure une prothèse ou qu'il puisse l'extruder, il est nécessaire que certaines conditions biologiques particulières interviennent telles que le manque d'inhibition de contact de l'épithélium et des conditions mécaniques comme la présence d'un espace à recouvrir entre la prothèse et les tissus qui l'entourent. Ceci se produit lorsque la partie haptique n'est pas intégrée avec les tissus oculaires mais qu'elle est assemblée à ces tissus par un tissu cicatriciel qui a une tendance au retrait naturel et à la nécrose après des contraintes mécaniques, le décubitus ou la phlogose. Pour éviter l'extrusion de la prothèse, la partie haptique doit devenir partie intégrante du tissu qui l'entoure et former un tissu vivant, ne présentant aucune discontinuité avec la partie optique comme cela a été suggéré selon la présente invention. En réalité, dans ce but, la présente invention suggère l'emploi, pour la partie haptique, de matériaux synthétiques qui sont poreux ou de toute façon qui présentent des espaces internes (cellules fermées) ce qui permet à la croissance des tissus humains dans leur partie interne (colonisation) de se produire et qui en plus ne sont pas réabsorbables et sont biocompatibles et alloplastiques. De préférence, on emploie des matériaux qui sont constitués enpol,?st'.r t-,raphtalique (Dacron ou en fibres de poly- tétrafiluoréthyl:,e (Teflon), en fibres de polytétrafluoréthylène comme par exemple du re-tex, et des polymères renforcés de fibres de carbone ou du Proplast. Plus précisément, en ce qui concerne le Dacron, c'est le feutre bien connu employé dans la chirurgie cardiaque parce qu'il est doté des caractéristiques suivantes: absence de nécrose et de décubitus absence de rejet 8 2608041 absence de réabsorption absence de réactions allergiques stabilité dans le temps qualités d'usinage en ce qui concerne les dimensions et les formes, stérilisation facile intégration biologique et mécanique avec les tissus colonisants: l'existence d'échange cellulaire et intra-cellulaire à l'intérieur des tissus vivants colonisant les prothèses; l'absence de retrait de cicatrice. La partie optique peut être convenablement réalisée avec des matériaux biocompatibles transparents tels que par exemple avantageusement du méthacrylate de polyméthyle (PMMA), du méthacrylate de polyéthyle (PEMA), du verre biologique (oxyde de silicone, calcium, sodium et phosphore), et du corundum (oxyde d'aluminium) et analogues. De plus, pour réaliser une kérato-prothèse convenable pour les objets mentionnés ci-dessus, il est nécessaire que la fixation de la partie optique avec la partie haptique n'altère pas la biocompatibilité de la kérato-prothèse et pour cela une telle fixation est obtenue selon la présente invention en employant du PPMA ou du PEMA dissous dans un solvant spécifique ou de toute façon à l'état liquide. Le PMMA à l'état liquide se combine chimiquement avec la partie optique et mécaniquement, par infiltration, avec le ti.su de Dacron. De préférence, les solvants employés comme le dichloréthylène et l'acétone sont capables de rendre la partie optique momentanément liquide afin de permettre son infiltration et ensuite la pénétration de la partie optique avec la partie haptique, afin d'obtenir une adhérence complète des deux parties une fois le solvant évaporé. 9 2.6 2408041 Il est intéressant de remarquer que la prothèse selon la présente invention n'exige pas de travail mécanique sur des tissus vivants, comme cela se produit par exemple dans le cas d' odontokérato-prothèse et de noter que les matériaux constituant ladite prothèse sont polymérisés et stérilisés avant implantation. De plus, ladite prothèse s'adapte avantageusement du point de vue mécanique pendant l'opération chirurgicale sur le support d'implantation, du fait de la souplesse du feutre de Dacron lequel à son tour, une fois implanté, s'intègre histologiquement avec les tissus de connexion antérieurs et postérieurs autour de lui et que grâce à ces tissus, il devient intégralement colonisé avec formation d'un tissu de connexion continu et uniformément vascularisé permettant l'apparition des échanges intra- cellulaires et extra-cellulaires nécessaires à son métabolisme; comme une telle prothèse n'a pas de partie vide (orifice) et comme elle va être complètement pénétrée par les tissus vivants, elle ne permet pas le passage de l'épithélium sur la courte longueur dans la direction allant de l'avant à l'arrière de la pièce puisqu'elle donne lieu à une structure de connexion vivante. En conclusion, la caractéristique essentielle de la présente invention consiste dans le choix de matériaux synthétiques particuliers, par exemple du PMMA pour la partie optique en association avec un matériau tel que du Dacron pour a partie haptique,ces parties étant liées ensemble au.,yen de la technologie de fixation mentionnée ci-dessus. Ainsi, un objet spécifique de la présente invention est une kérato-prothèse pour implantation dans la cornée, caractérisée par le fait qu'elle comprend une partie optique constituée d'un matériau biocompatible transparent ayant la forme d'un petit tronçon cylindrique, une partie haptique de support ayant la forme d'un petit disque percé 2608041 d'un orifice au centre, ledit disque étant en un matériau synthétique, qui est du type poreux ou à cellule fermée, biocompatible, alloplastique et qui ne peut pas être réabsorbé, et qui est capable de permettre la croissance du tissu humain dans sa partie interne, lesdites parties étant reliées entre elles en des points correspondants respectivement à une portion de la surface latérale dudit petit cylindre et du bord périphérique interne dudit orifice. De préférence, ledit matériau transparent biocompatible constituant la partie optique de la prothèse est du méthacrylate de polyméthyle. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, les composés employés avantageusement sont du verre biologique (oxyde de silicone, calcium, sodium, phosphore), du corundum (oxyde d'aluminium) ou du silicone. En ce qui concerne les matériaux synthétiques qui constituent la partie haptique, la présente invention suggère de préférence des tissus constitués de fibres de Dacron ou de Teflon. Ou encore, des tissus de polytétrafluoréthylène peuvent être avantageusement employés tels que par exemple du Gore-tex ou des tissus fabriqués en polymères renforcés de fibres de carbone ou Proplast. En ce qui concerne les dimensions structurelles de ladite partie optique, elle a une longueur;romprise entre 1,5 et 20 mm et un diamètre compris entre 1 5 et 10 mm, et ladite partie haptique a une épaisseur comprise entre 0,10 et 2,5 mm et un diamètre compris entre 2 et 20 mm. Une kérato-prothèse pour implantation dans la cornée selon la présente invention est réalisée de préférence par un procédé qui permet la fixation de la partie optique à la partie haptique caractérisé par le fait qu'il comprend l'opération consistant à dissoudre momentanément et 1 1 partiellement la partie optique au moyen d'un solvant dans lequel un matériau polymère peut être dissous, ou de faire pénétrer la partie optique ainsi dissoute momentanément dans la structure haptique jusqu'à une zone d'épaisseur limitée dans son bord périphérique extérieur tout en pénétrant complètement ce bord, et d'évaporer le solvant jusqu'à obtenir une liaison mécaniquement stable entre les deux parties après l'évaporation du solvant, et finalement la stérilisation de la prothèse. Comme cela a déjà été mentionné ci-dessus, du dichloréthylène ou de l'acétone (CO(CH3)2) sont de préférence employés comme solvants, tandis que du méthacrylate de polyméthyle ou du méthacrylate de polyethyle sont de préférence employés comme matériaux polymères à dissoudre dans le solvant. La stérilisation est de préférence réalisée après élimination par ébullition dans de l'eau distillée de toute trace de monomère et des copeaux d'usinage en employant de l'oxyde d'éthylène gazeux qui est absorbé par la matériau polymère (PMMA et PEMA) à raison de 2 % en poids et en soumettant successivement la pièce ainsi obtenue pendant toute une nuit à une pression réduite de 3 mm Hg ou encore en permettant de la laisser reposer pendant plusieurs jours avant l'implantation. Il faut noter que la surface avant aussi bien que la surface arrière de la partie optique peuvent être soumises à un usinace optique conformément aux besoins optique, anatomique e% physiologique du patient. De plus, la partie optique peut être usinée sur ses surfaces internes pour former une optique complexe ou bien elle peut être usinée avec des surfaces optiques différentes ayant des indices de réfraction différents. Au cas o la surface extérieure de la partie optique ne servirait pas à laisser passer la lumière, elle 3E pourrait être opaque ou peinte. 12 2608041 La kérato-prothèse selon la présente invention est destinée à être pratiquement implantée chez des patients appartenant à deux catégories: ceux qui ont des "yeux secs" et de fortes altérations de leur conjonctive, qui doivent être soumis à une implantation transpalpébrale et ceux qui ne présentent pas de telles altérations et qui peuvent être soumis à une opération chirurgicale adoptant la technique qui consiste à recouvrir la prothèse avec une muqueuse buccale. En pratique, on a observé dans le cas d'implantations effectuées sur un groupe de cinq patients que, respectivement 18, 12, 9, 8, 7 et 5 mois après l'opération tous les patients avaient une très bonne vue et qu'ils n'avaient pas subi d'autres complications. !5 La présente invention va être décrite dans ce qui suit en se référant en particulier à un mode de réalisation préféré qui est illustré par les dessins annexes dans lesquels: la figure 1 représente une vue en coupe en perspective d'un dispositif selon la présente invention tel qu'il est appliqué sur l'oeil; la figure 2 représente une vue en coupe verticale du dispositif; La figure 1 montre que le dispositif de la présente invention est constitué d'un petit cylindre transparent 1 qui est fixé en des points correspondant à une zone périphérique le long de la surface latérale de la portion circulaire d'un tissu de Dacron 2 percé en son centre et qui est appliqué sur la partie centrale du g-obe oculaire par une ouverture ménagée dans le tissu palpébral 3 et dans le tissu sclérotique 4. La figure 2 représente plus clairement la zone de fixation 5 entre la partie transparente 1 et le tissu de Dacron 2. Comme cela a déjà été expliqué précédemment, l'opération de fixation s'est produite tout le long de ladite zone après la dissolution du matériau synthétique transparent qui constitue l'élément 1 et après l'adhérence entre le bord périphérique interne de l'orifice du tissu 2 avec la surface extérieure de l'élément 1. La présente invention a été décrite uniquement à titre d'illustration non limitative en se référant à certains modes de réalisation préférés mais il est bien entendu que des modifications et changements peuvent lui être apportés par les spécialistes de la technique sans sortir de l'esprit ni de la portée de l'invention pour laquelle un droit de priorité est revendiqué. REVENDICATIONS 1. Kérato-prothèse destinée à être implantée dans la cornée, caractérisée par le fait qu'elle comprend une partie optique constituée d'un matériau transparent biocompatible ayant la forme d'un petit corps cylindrique(1), une partie haptique de support constituée en un matériau synthétique qui est poreux ou qui est du type à cellules fermées et qui est biocompatible, alloplastique et ne peut pas être réabsorbé, tout en étant capable de permettre aux tissus humains de croître à l'intérieur de sa partie interne, ayant la forme d'un petit disque (2) qui est percé en son centre, ladite partie optique et ladite partie haptique étant connectées entre elles en des points qui correspondent à une partie de la surface latérale dudit petit cylindre (1 et du bord périphérique interne dudit orifice. 2. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau transparent biocompatible qui constitue la partie optique est du méthacrylate de polyméthyle ou du méthacrylate de polyéthyle. 3. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau biocompatible qui constitue la partie optique est un verre biologique (oxyde de silicone, calcium, sodium, phosphore) ou du corundum (oxyde d'aluminium) ou du silicone. 4. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que les matériaux synthétiques qui constituent la partie haptique sont des tissus formés avec des fibres de polyester téréphtalique ou de polytétrafluoréthylène. 5. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée par le fait que les matériaux synthétiques qui constituent la 2.60804 1 partie haptique sont des tissus de polytétrafluoréthylène par exemple du Gore-tex ou des polymères renforcés de fibres de carbone ou du Proplast. 6. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite partie optique a une longueur comprise entre 1,5 et 20 mm, et un diamètre compris entre 1,5 et 10 mm. 7. Kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le diamètre de la partie haptique est compris entre 2 et 20 mm et l'épaisseur de cette partie est comprise entre 0,10 et 2,5 mm. 8. Procédé de fabrication d'une kérato-prothèse pour implantaticns dans la cornée conforme à l'une des revendi- cations i a 7, ledit procédé comprenant l'opération de fixation de la partie optique à la partie haptique, et étant caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations qui consistent à dissoudre momentanément et partiellement la partie optique au moyen d'un solvant dans lequel un matériau polymère a été dissous, à provoquer la pénétration de la portion ce.a partie optique qui a été momentanément dissoute par infiltration dans la structure haptique jusqu'à ce qu'elle ait complètement pénétré dans cette dernière à l'intérieur d'une zone d'épaisseur limitée sur son bord périphérique extérieur, à évaporer le solvant jusqu'à obtenir une liaison mécan"ue stable entre les deux parties après l'évaporation.u solvant et,finalement à stériliser la prothèse. 9. Procédé de fabrication d'une kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit solvant est du dichlo- rétnylène ou de l'acétone. 10. Procédé de fabrication d'une kérato-prothèse pour implantations dans la cornée selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que ledit matériau 2608.041 polymère à dissoudre dans le solvant est du méthacrylate de polyméthyle ou du méthacrylate de polyéthyle. 11. Procédé de fabrication d'une kérato-prothèse pour implantation dans la cornée selon les revendications 8, 9 ou 10, caractérisé par le fait que la stérilisation est effectuée après avoir éliminé par ébullition dans de l'eau distillée toutes les traces du monomère et les copeaux d'usinage, en employant de l'oxyde d'éthylène gazeux qui est absorbé par le matériau polymère (métha- crylate de polyméthyle ou méthacrylate de polyéthyle) à raison de 2 % en poids et ensuite en soumettant la pièce ainsi obtenue pendant toute une nuit à une dépression de -3 mm Hg, ou en permettant à cette pièce de se reposer pendant quelques jours avant d'en effectuer l'implantation.