Brevet FR2654001A1 — publié le 19910510

La présente invention concerne un élément pour le garnissage dans un défaut de l'os et une région d'ostéoporose et plus particulièrement un tel élément de garnissage contenant un composé de phosphate de calcium. L'ostéoporose est un syndrome dans lequel la quantité d'os est réduite pour diverses raisons La croissance de l'os humain est terminée à environ 20 ans, sa longueur et sa largeur devenant maximales à cet âge et sa quantité atteignant un maximum à l'âge de 20 à 30 ans Cependant, lorsque l'on approche d'un âge moyen à un âge avancé, l'os devient plus mince et la quantité d'os est réduite, même chez les personnes saines, bien que la dimension de l'os reste pratiquement inchangée Surtout, la quantité d'os est réduite rapidement chez les femmes ménopausées et chez les hommes et les femmes de 65 ans ou plus En outre, la quantité d'os peut être réduite par des maladies de la sécrétion interne, de l'estomac, des intestins, du foie ou du rein ou par suite de l'administration de médicaments tels que les gluco-corticoldes, provoquant l'ostéoporose Lorsque l'on est atteint d'ostéoporose, une fracture osseuse peut être facilement provoquée par la réduc- tion de résistance mécanique de l'os Des exemples de fractures osseuses typiques provoquées par l'ostéoporose comprennent la fracture par compression de la colonne vertébrale, la fracture du col du fémur et la fracture de la portion distale du radius. Jusqu'à présent, on n'avait pas trouvé de traitements thérapeutiques de l'ostéoporose, sauf l'administration de médica- ments tels que les hormones sexuelles femelles, la vitamine D de type actif ou La calcitonine Cependant, il n'était pas possible de corriger par la thérapie médicamenteuse le centrage d'une vertèbre qui a été comprimée ou écrasée en biseau sous l'effet d'une fracture par compression ou d'augmenter positivement la quantité d'os. D'autre part, on sait que des composés de phosphates de calcium sont capables de former de l'os et intéressants comme matière de garnissage pour remplir un défaut ou une portion creuse de l'os Cependant, lorsque l'on applique ces composés à la thérapie de l'ostéoporose, il est nécessaire d'introduire une quantité prédéterminée des composés de phosphates de calcium dans un site particulier o la quantité d'os est diminuée Surtout, dans le cas d'un site d'opération plus profond, on rencontre des diffi- cultés considérables pour introduire la matière de garnissage Bien que ces difficultés puissent être surmontées par l'utilisation d'un dispositif distributeur convenable, les types connus de matière de garnissage composés des composés de phosphates de calcium ont l'inconvénient d'une fluidité insuffisante et ne peuvent pas être injectés facilement à travers le distributeur Dans le cas o la matière de garnissage est appliquée à la thérapie de l'ostéoporose, on doit s'attendre à la nécessité que la matière de garnissage reste fixée pendant longtemps dans le site o la quantité d'os a été réduite pour augmenter ainsi la quantité d'os. On a proposé, par exemple dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection du public n 268562/1987, une matière de garnissage pour l'ostéoporose contenant des particules de com- posés de phosphates de calcium, chaque particule ayant un rapport du grand axe au petit axe dans l'intervalle de 1: 1 à 1: 5 et un angle de repos dans l'intervalle de 100 à 45 Bien que le problème de la fluidité insuffisante des particules de composés de phosphate de calcium puisse être éliminé dans une certaine mesure par cette matière de garnissage de la technique antérieure, le garnissage ne peut pas être effectué avec facilité dans un site profond de lésion De plus, en raison de la forme de particule aléatoire, il peut arriver que le garnissage ne puisse pas être effectué lorsque la matière de garnissage est extrudée par le distributeur dans une direction En outre, des capacités suffisantes de formation d'os ne peuvent pas être atteintes lorsque les composés de phosphates de calcium sont utilisés en combinaison avec d'autres substances telles qu'une protéine de morphogénèse osseuse ou la fibrine. Un principal objet de la présente invention est de proposer un élément de garnissage pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose qui a une excellente fluidité et qui peut être facilement versé directement ou appliqué par un distributeur dans le site de la lésion. Un autre objet de la présente invention est de proposer un élément de garnissage pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose qui peut être introduit dans des sites profonds dans L'organisme au moyen d'un distributeur. Un autre objet de la présente invention est de proposer un éLément de garnissage pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose qui a une excellente fluidité et qui permet de réduire la zone de résection ou d'incision Lorsque L'élément de garnissage est introduit en utilisant un dispositif distributeur. Un autre objet de La présente invention est de proposer un élément de garnissage pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose qui, malgré sa fluidité améliorée, peut rester fixé sur le site pendant une longue durée après son applica- tion à celui-ci pour permettre d'augmenter la quantité d'os. Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus et autres de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre. Selon la présente invention, on propose un élément de garnissage pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose, l'élément de garnissage contenant un composé de phosphate de calcium et ayant une forme choisie parmi une forme cylindrique et une forme de prisme polygonal, la forme de la section droite étant pratiquement la même sur toute la longueur de l'élément de garnissage et le rapport de la longueur au diamètre de section droite étant dans l'intervalle de 0,1 à 10. Dans les dessins annexés, la figure 1 est une vue en perspective schématique représentant un élément de garnissage cylindrique selon La présente invention; et la figure 2 est une vue en perspective schématique représentant un élément de garnissage prismatique à base polygonale selon la présente invention. La présente invention sera expliquée plus en détail ci- dessous. Les composés de phosphates de calcium utilisés dans la présente invention comprennent le phosphate tricalcique, l'hydroxy- apatite, le phosphate tétracalcique, l'oxyapatite, le pyrophosphate de calcium, la fluoroapatite et leurs mélanges On préfère en particulier un ou plusieurs composés de phosphates de calcium choisis parmi le phosphate tricalcique, l'hydroxyapatite, la fluoroapatite et le phosphate tétracalcique qui permettent une vitesse élevée de formation d'os neuf On préfère en particulier l'hydroxyapatite, surtout l'hydroxyapatite frittée à 500 C ou plus et mieux encore à 700 C ou plus, puisqu'elle assure la vitesse de formation d'os neuf la plus élevée et présente une solubilité plus faible, de sorte qu'elle se fixe pendant une durée prolongée sur le site de la quantité d'os réduite pour remplir sa fonction d'ostéo- génèse Bien qu'il n'y ait pas de limite supérieure à la tempéra- ture de traitement thermique, elle doit être inférieure à la tempé- rature de décomposition de l'hydroxyapatite qui sinon commence à se décomposer Les composés de phosphates de calcium utilisés dans la présente invention peuvent être produits à partir d'os naturel ou synthétisés artificiellement par un procédé humide, un procédé à sec ou un procédé hydrothermique de manière connue en soi. L'élément de garnissage dans la présente invention doit avoir la forme d'un cylindre 10 comme représenté à la figure 1 ou d'un prisme polygonal 20 comme indiqué à la figure 2 Le profil de section droite de la colonne n'a pas besoin de coïncider avec le profil tubulaire du distributeur, pour autant que l'opération de distribution n'est pas gênée, bien que cela soit préféré La forme cylindrique ou prismatique polygonale de l'élément de garnissage peut être choisie de manière convenable selon que le profil de section droite du récipient du distributeur et du tube distributeur ait une forme cylindrique ou prismatique polygonale. Le diamètre de section droite de l'élément de garnissage utilisé dans la présente invention est de préférence de 0,2 à 10 mm et mieux encore de 0, 2 à 5 mm Si le diamètre de section droite dépasse 10 mm, la formation d'os frais autour de l'élément de garnissage est retardée tandis que si le diamètre de section droite est inférieur à 0,2 mm, la matière de garnissage est entraînée par le sang, etc sans être fixée dans la portion à garnir de sorte que l'on ne peut pas s'attendre à des propriétés suffisantes d'ostéo- génèse Pour la commodité de l'opération de distribution, la forme de section droite ou profil de l'éLément de garnissage de composé de phosphate de calcium de la présente invention doit être prati- quement la même sur toute sa longueur En outre, afin d'introduire l'éLément de garnissage dans les sites profonds de défauts d'os ou les régions profondes d'ostéoporose, le rapport de la longueur au diamètre de section droite de l'élément de garnissage doit être dans l'intervalle de 0,1 à 10. L'élément de garnissage cylindrique ou prismatique poly- gonal du composé de phosphate de calcium utilisé dans la présente invention peut être de préférence poreux ou de texture frittée dense IL peut aussi être utilisé en combinaison avec des substances capables de favoriser encore ses propriétés d'ostéo- génèse telles qu'une protéine de morphogénèse osseuse et/ou la fibrine. La matière de garnissage de la présente invention est sous la forme de particules de composés de phosphates de calcium. Lorsque l'on utilise un composé d'origine naturelle ou un composé produit par le procédé à sec, ces particules peuvent être produites par pulvérisation des composés de phosphates de calcium, addition d'une solution d'un liant tel qu'alcool polyvinylique ou méthyl- cellulose, aux poudres ainsi produites des composés de phosphates de calcium, pour produire ainsi un mélange moyennement plastifié, extrusion du mélange dans une extrudeuse telle qu'un granulateur à deux axes convenable, pour former la forme d'un cylindre ou prisme polygonal désiré et frittage des produits ainsi moulés à une température de frittage de 700 à 1 200 C Lorsque l'on utilise le composé produit par le procédé humide ou le procédé hydrothermique, les particules peuvent être produites par séchage d'une suspension du composé de phosphate de calcium in situ et broyage de la masse séchée Ou bien encore, les particules peuvent être obtenues par pulvérisation des composés de phosphates de calcium, addition de la solution de liant ci-dessus mentionnée aux poudres ainsi produites pour produire un mélange moyennement plastifié, moulage du mélange plastifié sous forme d'un cylindre ou d'un prisme polygonal et frittage des produits particulaires ainsi moulés. L'élément de garnissage cylindrique ou prismatique poly- gonal de composé de phosphate de calcium utilisé dans la présente invention peut être contenu directement dans un distributeur approprié Cependant, pour faciliter davantage l'opération de distribution et éviter la nécessité de répéter l'insertion du distributeur dans un défaut d'os ou une région d'ostéoporose et son enlèvement, en réduisant ainsi la durée de l'opération chirurgi- cale, par exemple l'élément de garnissage est au préalable introduit et stocké dans un récipient convenable et le récipient est de préférence introduit dans le distributeur Pour la sécurité d'opération, ce récipient est de préférence fabriqué en un matériau stérilisable, tel que polypropylène ou polyéthylène. La présente invention est illustrée ci-après par un exemple spécifique non limitatif de mise en oeuvre. Exemple On a pulvérisé de l'hydroxyapatite séchée produite par le procédé humide à une dimension moyenne de particules de 0,5 à 1,0 mm après addition d'une solution d'alcool polyvinylique. Ensuite, la poudre ainsi produite a été moulée en particules ayant chacune la forme d'un cylindre de 2 mm de diamètre de section droite et de 3 mm de long à l'aide d'un granulateur à deux axes, non représenté, et frittée à 950 C pour produire un élément de garnissage en particules d'hydroxyapatite ayant chacune la forme d'un cylindre de profil de section droite uniforme ou similaire La matière de garnissage produite a été chargée dans un appareil distributeur et introduite dans un défaut d'os et une région d'ostéoporose La matière de garnissage pouvait être introduite facilement dans les sites de lésion et les résultats de la thérapie étaient satisfaisants. Exemple comparatif On a préparé une matière de garnissage en particules d'hydroxyapatite de La même manière qu'à l'exemple ci-dessus, sauf que le profit de section droite des particules dans la direction diamétrale était pratiquement non uniforme et variable et le diamètre de grand axe était choisi de 20 mm Bien que l'on ait cherché à introduire la matière de charge produite dans Le site de lésion en utilisant un appareil distributeur de la même manière qu'à l'exemple ci-dessus, on a trouvé qu'il était impossible d'introduire la matière de garnissage de cette manière à cause de l'obturation. Les composés de phosphates de calcium de garnissage selon la présente invention,de forme cylindrique ou prismatique polygo- nale, pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéo- porose peuvent être introduits facilement en quantité prescrite dans un site désiré de lésion pour exercer un effet dans la thérapie de l'ostéoporose que l'on pensait difficile à remédier complètement Egalement, la matière de garnissage de la présente invention peut être appliquée facilement dans un site profond dans l'organisme tandis que la zone d'incision nécessaire pour l'opération peut être notablement réduite. REVENDICATIONS 1 Un élément de garnissage ( 10, 20) pour le garnissage d'un défaut d'os et d'une région d'ostéoporose, l'élément de garnissage contenant un composé de phosphate de calcium et ayant une forme choisie parmi une forme cylindrique ( 10) et une forme de prisme polygonal ( 20), la forme de la section droite étant pratiquement la même sur toute la longueur de l'élément de garnissage et le rapport de la longueur au diamètre de section droite étant dans l'inter- valle de 0,1 à 10. 2 Elément de garnissage ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé de phosphate de calcium est choisi parmi le phosphate tricalcique, l'hydroxyapatite, le phosphate tétracalcique, l'oxyapatite, le pyrophosphate de calcium, la fluoroapatite et leurs mélanges. 3 Elément de garnissage ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a un diamètre de section droite dans la gamme de 0,2 à 10 mm. 4 Elément de garnissage ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en outre un additif choisi parmi une protéine de morphogénèse osseuse, la fibrine et leurs mélanges.