Brevet FR2706280A1 — publié le 19941223

MATERIEL D'OSTEOSYNTHESE CONSTITUE PAR DES PIECES METALLIQUES ALLONGEES, TELLES QUE DES TIGES OU DES AGRAFES ET PROCEDE DE FABRICATION DE CE MATERIEL La présente invention a pour objet un matériel d'ostéosynthèse constitué par des pièces métalliques allongées, telles que des tiges ou des agrafes et un procédé de fabrication de ce matériel. Les moyens d'ostéosynthèse existants sont extrêmement nombreux et mettent habituellement en oeuvre des pièces métalliques. Le plus souvent, ils sont fixés à l'os rigidement avec des contraintes importantes. II en est ainsi, par exemple, des plaques vissées dont les vis sont bloquées chacune dans un trou foré et taraudé préalablement, ou bien dans l'enclouage centromédulaire, cas dans lequel l'alésage centromédulaire sert à l'introduction à force d'un clou dont l'élasticité assure le blocage. Les contraintes importantes et la rigidité des montages métalliques perturbent la physiologie osseuse, allongent les temps de consolidation, et limitent les capacités de récupération d'un os idéalement fonctionnel. Par ailleurs, il est connu, lors de l'implantation de prothèses articulaires, de favoriser l'adhérence de la prothèse sur l'os en recouvrant de larges surfaces de la pièce prothétique d'une mince couche d'un produit induisant un processus biologique de fixation rapide, par exemple de l'hydroxyapatite de calcium. C'est ainsi que, dans le cas d'une prothèse de hanche, la queue fémorale de la prothèse réalisée en titane ou en alliage de titane peut être revêtue d'hydroxyapatite de calcium. Après alésage du fémur, la mise en place de la queue de la prothèse dont la forme est adaptée à l'évasement plus ou moins conique de l'extrémité supérieure du fémur, se fait à force. Le coincement de la prothèse dans l'os se double, en quelques heures, d'une véritable fixation os-métal, du fait de la réaction de l'os au contact de l'hydroxyapatite. De telles réalisations sont mal adaptées à l'ostéosynthèse. De plus, I'ablation du matériel d'ostéosynthèse, qui est habituellement considérée comme nécessaire, se heurterait presque toujours à des difficultés insurmontables pouvant nécessiter des résections osseuses ou des ostéo tomies qui reproduiraient une solution de continuité osseuse ou au moins une fragilisation importante de l'os, préjudiciable aux résultats de l'ostéosynthèse. Le revêtement d'une pièce allongée par de l'hydroxyapatite n'est pas réalisé à ce jour pour diverses raisons. Tout d'abord les procédés de recouvrement en hydroxyapatite aboutissent à une épaisseur irrégulière par exemple comprise entre 50 et 150 microns, ce qui rend soit difficile l'insertion de la pièce si le forage a un diamètre inférieur aux aspérités les plus importantes d'hydroxyapatite, soit difficile le coincement si on alèse à un diamètre supérieur. De plus, I'introduction en force aboutit à désolidariser l'hydroxyapatite de la surface de la pièce, ce qui est contraire au but recherché. Le but de l'invention est de fournir un matériel d'ostéosynthèse et un procédé de fabrication de celui-ci permettant une adhérence mécanique fiable entre l'os et le matériel de fixation, cette adhérence se produisant rapidement, sans contraintes excessives, et étant compatible avec l'ablation du matériel d'ostéosynthèse. A cet effet, dans le matériel d'ostéosynthèse qu'elle concerne, constitué par des pièces métalliques allongées destinées à être engagées dans des trous forés dans l'os, chaque pièce comporte des cavités débouchant dans sa surface périphérique, remplies d'hydroxyapatite de calcium, L'extérieur de la pièce peut donc être parfaitement calibré, ce qui permet une mise en place à l'intérieur du trou foré, sans aucune difficulté, et sans que l'hydroxyapatite de calcium soit désolidarisée de la surface de la pièce, compte tenu de sa localisation dans le fond des cavités, où il est protégé. L'introduction de la pièce dans le trou foré peut se faire, à force et avec coincement, sans risque de désolidarisation. Une fois en place, I'hydroxyapatite de calcium favorise l'adhérence avec l'os. La profondeur des cavités est au moins égale à 50 microns. Avantageusement, les pièces métalliques allongées sont cylindriques ou de section circulaire. Cette caractéristique permet une insertion de chaque pièce dans un trou de même diamètre foré dans l'os. S'il convient de procéder à l'ablation de la pièce, la forme cylindrique de celle-ci permet la mise en oeuvre d'une tréphine de diamètre intérieur très peu supérieur au diamètre de l'implant, pour creuser l'os autour de celui-ci en ôtant une quantité d'os aussi faible que possible, juste suffisante pour dégager l'implant de l'os dans lequel il se trouve. Selon une autre caractéristique de l'invention, la section longitudinale de chaque cavité d'une pièce est asymétrique et comporte une face inclinée de l'extrémité d'introduction vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, prolongée, à l'arrière, par une face inclinée sensiblement perpendiculairement à Itaxe de la pièce. Cet agencement évite les risques de sortie de l'hydroxyapatite hors des cavités lors de la mise en place de la pièce dans un trou foré dans l'os, tout en ne nuisant pas aux conditions de retrait de cette pièce lorsque cela se révèle nécessaire. Les cavités sont formées par un filetage en creux s'étendant sur au moins une partie de la longueur de la pièce, ou encore par des trous, striures ou méplats isolés, obtenus par une opération mécanique de traitement de surface, ou par un sablage. Selon une autre forme d'exécution, les cavités sont constituées par les irrégularités résultant de l'opération de tréfilage d'un fil. Un procédé de fabrication de ce matériel consiste à réaliser une pièce métallique allongée, cylindrique ou de section circulaire, comportant des cavités débouchant dans sa surface périphérique, à recouvrir la pièce d'une couche continue d'hydroxyapatite de calcium, puis à usiner la pièce en la calibrant à la dimension souhaitée par enlèvement de la couche superficielle d'hydroxyapatite et, éventuellement, d'une couche de métal, I'hydroxyapatite logée dans les cavités demeurant dans ces dernières. L'usinage de la pièce permet, d'une part, de retirer de la surface de celle-ci l'hydoxyapatite déposée en excédent et, d'autre part, de parfaitement calibrer la pièce à la taille du trou foré dans l'os, afin de réaliser une introduction de la pièce dans ce trou avec coincement, mais sans difficulté particulière. Avantageusement, les cavités aménagées ne sont pas polies pour favoriser l'adhérence de l'hydroxyapatite, tandis que le reste de la surface de la pièce est poli pour que l'hydroxyapatite soit facilement retirée lors du calibrage. De toute facon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représen tant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce matériel Figures 1 à 3 sont trois vues de côté d'une première pièce au cours de trois stades de fabrication Figure 4 est une vue de côté de la partie avant d'une autre pièce; Figure 5 en est une vue en coupe transversale selon la ligne V V de figure 4; Figure 6 est une vue schématique de la mise en oeuvre de plusieurs pièces conformes à l'invention dans le cadre d'une fracture bimalléolaire tibia-péroné. La figure 1 représente l'extrémité distale d'une pièce 2 métallique de section circulaire constituée, par exemple, par une tige. L'extrémité 3 de cette pièce 2 est profilée pour faciliter son introduction dans un trou foré dans un os. Cette partie avant de la pièce 2 comporte une cavité 4 formée par un filet hélicoïdal en creux. Chaque filet comporte une première surface 5 inclinée de l'avant vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, se raccordant, à son extrémité arrière, à une seconde surface 6 inclinée sensiblement perpendiculairement à l'axe de la pièce. Cette pièce est entièrement revêtue diurne couche 7 d'hydroxyapatite de calcium. Ensuite, I'ensemble est usiné au diamètre de la pièce à implanter, de facon à ce que la surface extérieure de la pièce ne soit pas revêtue d'hydroxyapatite, mais que ce matériau demeure dans les cavités comme montré par la référence 8. II est ainsi possible de disposer d'une pièce parfaitement calibrée, qui comporte des emplacements revêtus d'hydroxyapatite, sans que l'hydroxyapatite risque d'être désolidarisée de la pièce lors de l'introduction de celle-ci dans le trou d'un os. La figure 4 représente une variante de réalisation de cette pièce dans laquelle les cavités 9 ont une forme générale cylindrique. La figure 6 représente plusieurs dispositifs 2 destinés à réaliser l'ostéosynthèse dans une fracture bimalléolaire tibia 10 péroné 12. Les traits de fracture sont désignés, respectivement, par la référence 13 au niveau du tibia, et par la référence 14 au niveau du péroné. Trois pièces 2 sont utilisées pour l'ostéosynthèse du tibia 10, tandis qu'une pièce 2a de plus grande dimension est placée en position centrale dans le péroné 12. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant un matériel d'ostéosynthèse assurant une adhérence mécaniquement fiable entre l'os et le matériel de fixation, avec possibilité d'une ablation de ce matériel d 'ostéosynthèse. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce matériel, décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. C'est ainsi notamment que la forme des cavités et la façon dont celles-ci sont ménagées pourraient être différentes, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Matériel d'ostéosynthèse constitué par des pièces métalliques allongées (2), telles que des tiges ou des agrafes, destinées à être engagées dans des trous forés dans l'os, caractérisé en ce que chaque pièce (2) comporte des cavités (4) débouchant dans sa surface périphérique, remplies d'hydroxyapatite de calcium (8). 2. Matériel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur des cavités (4) est au moins égale à 50 microns. 3. Matériel selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que les pièces métalliques allongées (2) sont cylindriques ou de section circulaire. 4. Matériel selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section longitudinale de chaque cavité (4) d'une pièce est asymétrique et comporte une face (5) inclinée de l'extrémité d'introduction vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, prolongée, à l'arrière, par une face (6) inclinée sensiblement perpendiculairement à l'axe de la pièce. 5. Matériel selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que les cavités (4) sont formées par un filetage en creux s'étendant sur au moins une partie de la longueur de la pièce considérée. 6. Matériel selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cavités (9) sont formées par une opération mécanique de traitement de surface, telle que ménagement de rayures ou sablage. 7. Matériel selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que les cavités sont constituées par les irrégularités résultant de l'opération de tréfilage d'un fil. 8. Procédé de fabrication d'un matériel selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser une pièce métallique allongée (2), cylindrique ou de section circulaire, comportant des cavités (4) débouchant dans sa surface périphérique, à recouvrir la pièce d'une couche continue (7) d'hydroxyapatite de calcium, puis à usiner la pièce en la calibrant à la dimension souhaitée par enlèvement de la couche superficielle d'hydroxyapatite et, éventuellement, d'une couche de métal, I'hydroxyapatite (8) logée dans les cavités (4) demeurant dans v ces dernières.