Brevet FR2746318A1 — publié le 19970926

La présente invention concerne les procédés pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain, par exemple une surface de frottement entre la partie femelle ou analogue et la partie mâle ou analogue d'une prothèse de hanche, de genou, de cheville, etc. On connait déjà des procèdes pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain. Parmi ces procédés, on peut citer celui qui est décrit et revendique dans EP-A-0 406 040, qui consiste notamment à déposer, sur un âme centrale, une couche très mince, par exemple comprise entre 4 et 10tir, obtenue par un dépôt sous forme vapeur d'un matériau de structure cristalline choisi de préférence parmi l'un des matériaux suivants : rubis, saphir, diamant. Ce procédé donne de très bons résultats, notamment quant à la durée de vie de la prothèse comme il est exposé dans le document référencé ci-dessus. Cependant, il arrive parfois que, pour différentes raisons qu'il n'est pas nécessaire d'expliciter ici, la prothèse revtue de cette couche mince soit soumise à un choc. Il a été alors remarqué, dans ce cas, que ce n'est pas la couche mince qui cède ou qui est abimée sous le choc, mais le matériau de l'âme centrale. Il est bien évident que, pour éviter cet inconvénient, on pourrait envisager d'augmenter l'épaisseur de la couche mince. Mais la structure des matériaux utilisés pour réaliser cette couche mince et les techniques mises en oeuvre pour les déposer ne permettent pas d'augmenter l'épaisseur du dépôt audelà d'une certaine limite. La présente invention a donc pour but de mettre en oeuvre un perfectionnement aux procédés tels que celui qui a été rappelé ci-avant, pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain, par exemple des surfaces de frottement entre la partie femelle ou analogue et la partie mâle ou analogue d'une prothèse de hanche, de genou, de cheville, etc. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain, consistant à déposer, sur la surface d'un substrat réalise dans un matériau donné ayant une dureté d'une valeur a, une couche mince de matériau ayant une dureté de valeur p, ladite valeur B étant supérieure à la valeur a, caractérisé par le fait qu'il consiste, préalablement au dépôt de ladite couche mince, à réaliser, au niveau de la surface dudit substrat, une sous couche ayant une dureté y, la valeur y étant comprise entre les valeurs a et ss. Selon une autre caractéristique de la présente invention, ladite souscouche est réalisée par durcissement du matériau dans lequel est réalisé ledit substrat sur une profondeur donnée au niveau de ladite surface. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée d'un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le procédé pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain selon l'invention consiste, avant de déposer sur la surface d'un substrat réalisé dans un matériau donné ayant une dureté d'une valeur a une couche mince de matériau ayant une dureté de valeur p supérieure à la valeur a, à réaliser, au niveau de la surface du substrat, une sous-couche ayant une dureté y d'une valeur comprise entre les valeurs a et ss. Selon une caractéristique importante de l'invention, la sous-couche n'est pas obtenue par le dépôt d'un matériau, mais par le durcissement du matériau dans lequel est réalisé le substrat, sur une certaine profondeur au niveau de la surface du substrat. Ce durcissement est avantageusement obtenu par l'un des processus suivants : nitruration, cémentation, carbo-nitruration, diffusion, processus qui sont connus en eux-mmes et ne seront pas plus amplement décrits ici. Quant à la couche mince, elle peut tre obtenue par un dépôt sous forme vapeur d'un matériau de structure cristalline avantageusement choisi parmi l'un des matériaux suivants : rubis, saphir, diamant. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé, le matériau constituant le substrat peut tre du titane ou analogue dont la dureté est de l'ordre de 300 Vickers. La couche mince déposée sur la surface du substrat est d'une épaisseur de l'ordre de 4 à lOtLm. Elle peut tre du diamant ou analogue dont la dureté est de l'ordre de 4000 à 6000 Vickers. Dans ce cas, la sous-couche réalisée au niveau de la surface du substrat avant le dépôt de la couche mince aura avantageusement une dureté de 1100 à 1200 Vickers sur une épaisseur de l'ordre de 20 à 60 llm. REVENDICATIONS 1-Procédé pour réaliser une surface de frottement pour prothèse artificielle implantable dans le corps humain, consistant à déposer, sur une surface d'un substrat réalise dans un matériau donné ayant une dureté d'une valeur a, une couche mince de matériau ayant une dureté de valeur ss, ladite valeur ss étant supérieure à la valeur a, caractérisé par le fait qu'il consiste, préalablement au dépôt de ladite couche mince, à réaliser, au niveau de la surface dudit substrat, une sous-couche ayant une dureté y, la valeur y étant comprise entre les valeurs ex et. 2-Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite sous-couche est réalisée par durcissement du matériau dans lequel est réalisé ledit substrat sur une profondeur donnée au niveau de la surface dudit substrat. 3-Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit durcissement est obtenu par l'un des processus suivants : nitruration, cémentation, carbo-nitruration, diffusion. 4-Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ladite couche mince est de l'ordre de 4 à 10ym et que celle de la sous-couche est de l'ordre de 20 à 60 Fm. 5-Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite couche mince est obtenue par un dépôt sous forme vapeur d'un matériau de structure cristalline. 6-Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit matériau de structure cristalline est choisi parmi l'un des matériaux suivants : rubis, saphir, diamant.