Brevet FR2951070A1 — publié le 20110415

Domaine de l'invention La présente invention concerne une bille à énucléation réalisée en matière céramique. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle bille à énucléation. Etat de la technique En chirurgie, il est connu depuis longtemps de remplacer le globe oculaire extrait de la cavité orbitaire par une bille afin remplir le volume laissé libre. Cette intervention est réalisée à des fins cosméti- ques. Le devant de cette bille reçoit, ensuite, un « oeil de verre » ayant la forme d'une demi-coque et sur laquelle est reproduit le dessin de l'oeil. Cette bille peut être fabriquée dans différents matériaux comme l'ivoire, le verre ou le plastique (PMMA). Aujourd'hui, seules les billes en plastique sont encore utilisées. Ces billes pleines fabriquées dans un matériau dur pré-sentent l'inconvénient de ne pas permettre la suture directe des muscles oculaires à la bille. Pour raccorder les muscles à de telles billes, le chirurgien doit au préalable envelopper les billes soit avec de la sclère d'origine humaine soit avec un treillis synthétique. Mais cette manceu- vre est longue et rallonge le temps de l'intervention. Des billes en PMMA ont aussi été fabriquées avec quatre tunnels positionnés au tiers supérieur de la sphère afin de permettre le passage des aiguilles de suture et de fixer les muscles à la bille. L'inconvénient de ce système tient à ce que les muscles doivent toujours être fixés au même endroit ce qui n'est pas toujours réalisable car certains muscles peuvent être atrophiés. C'est pourquoi, plus récemment et pendant toute une période, les billes à énucléation ont été fabriquées en silicone, cette matière est suffisamment souple pour permettre au chirurgien de suturer les muscles directement dessus en piquant les aiguilles dans le silicone. Ces billes ont connu un certain succès mais elles ont en-suite été supplantées par des billes poreuses fabriquées en céramique d'hydroxyapatite (HA) et ou en céramique d'alumine (Al2O3). Le grand avantage de ces billes poreuses tient à ce qu'elles sont réhabitées par les tissus du patient. On obtient ainsi une bille envahie par un tissu 2 fibro-vasculaire. Cette bille, une fois recolonisée par les tissus du patient, est rendue plus mobile dans l'orbite ce qui permet une meilleure restitution des mouvements oculaires. Les billes en céramique d'hydroxyapatite ou en céramique d'alumine ont comme inconvénient d'être fabriquées dans un matériau dur à travers lequel on ne peut pas passer les aiguilles des sutures. On est donc obligé de les envelopper, comme on le faisait avec les billes en verre ou en PMMA, afin de pouvoir les relier aux muscles oculaires. Une autre bille en polyéthylène poreux est suffisamment souple pour permettre la suture des muscles directement et à n'importe quel endroit de la bille. L'inconvénient de cette bille est sa faible porosité qui n'autorise qu'une réhabitation très partielle et très superficielle par les tissus du receveur. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une bille poreuse en céramique d'hydroxyapatite ou d'alumine sur laquelle on pourra suturer les muscles directement et à n'importe quel endroit et pouvant être implantée indifféremment au cours d'une énucléation ou au cours d'une éviscération. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une bille à énucléation du type défini ci-dessus caractérisée en ce qu'elle se compose d'une sphère intérieure poreuse portant une sphère extérieure ajourée, par l'intermédiaire d'entretoises reliant la sphère intérieure à la sphère exté- rieure. La bille à énucléation selon l'invention offre le double avantage d'être en céramique poreuse permettant la réhabitation complète avec les tissus du receveur et la suture des muscles aux endroits les plus appropriés pour chaque cas d'intervention. Les sutures se font directement sur la sphère extérieure, l'intervalle entre la sphère intérieure et la sphère extérieure permettant le passage des aiguilles de suture. La sphère extérieure et la sphère intérieure offrent des surfaces de réhabitation efficaces et la combinaison de la sphère intérieure et de la sphère extérieure assure à la bille, la tenue mécanique tout en consti- tuant une bille légère. 3 Suivant une autre caractéristique avantageuse, la sphère extérieure est une surface ajourée formée par des branches méridiennes se coupant selon l'axe de la bille et croisant des branches en cercles contenus dans des plans perpendiculaires à l'axe des branches méri- diennes. Cette structure de la sphère extérieure permet de créer un réseau dense pratiquement continu sur toute la surface de la bille de possibilités de points de suture. Suivant une autre caractéristique, l'un des pôles de la sphère extérieure forme une calotte non ajourée ou suivant une autre caractéristique, l'un des pôles de la sphère extérieure est ouvert en forme de calotte ajourée, bordée par un cercle. Mais on peut également combiner ces deux solutions, c'est-à-dire avoir une bille dont les deux pôles ont une calotte non ajou- rée ou les deux pôles ont une calotte ajourée. Suivant une autre caractéristique, les entretoises sont dirigées radialement à partir des intersections de plusieurs branches bordant les jours de la sphère extérieure. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une bille à énucléation en céramique poreuse caractérisé en ce qu' - on définit la géométrie de la sphère intérieure, de la sphère extérieure et des entretoises par une définition numérique des sphères, de l'épaisseur de la matière, de la largeur des branches, de la forme et de la dimension des trous de la sphère intérieure, - on découpe sa forme géométrique en tranches par des plans parallèles, puis, - avec un appareil de stéréolithographie, on construit la bille couche par couche correspondant à des plans de coupe parallèle selon la géométrie de la bille qui a été définie, en utilisant une matière plasti- que non polymérisée mais polymérisable par action de la chaleur et chargée d'une poudre de céramique, - on polymérise successivement une couche après l'autre une fois la bille complètement réalisée avec un faisceau laser pour fixer provi- soirement la matière plastique chargée de poudre de matière cérami- que, 4 - on élimine la matière plastique non polymérisée et - on cuit la bille ainsi obtenue pour éliminer la matière plastique polymérisée et fritter la matière céramique de la bille. L'invention concerne également un procédé de fabrication directe d'une bille à énucléation, ce procédé étant caractérisé en ce qu' - on définit la géométrie de la sphère intérieure, de la sphère extérieure et des entretoises par une définition numérique des sphères, de l'épaisseur de la matière, de la largeur des branches, de la forme et de la dimension des trous de la sphère intérieure, - on découpe sa forme géométrique en tranches par des plans parallèles, puis, - avec un appareil de stéréolithographie, on construit la bille couche par couche correspondant à des plans de coupe parallèle selon la géométrie de la bille qui a été définie, en utilisant une matière plasti- que non polymérisée mais polymérisable par action de la chaleur et chargée d'une poudre de céramique, - on polymérise avec un faisceau laser de puissance suffisante pour fixer provisoirement la matière plastique chargée de poudre de matière céramique puis détruire la matière plastique et cuire en même temps la poudre céramique pour la fritter. La poudre céramique servant à fabriquer la bille à énucléation est, de préférence, une poudre d'alumine ou d'hydroxyapatite. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue isométrique de dessus d'un exemple de bille à énucléation selon l'invention, - la figure 2 est une vue isométrique de dessous de la bille à énucléa- tion de la figure 1, - la figure 3A est une vue de dessus de la bille de la figure 1, coupée par un plan perpendiculaire à l'axe et correspondant à une phase de fabrication de la bulle, - la figure 3B est une vue en coupe schématique par un plan méridien de la bille de la figure 1 en fin de fabrication. Description de modes de réalisation de l'invention Selon les figures 1 et 2, l'invention concerne une bille à énucléation 1 en matière céramique telle que de l'alumine Al203 ou de l'hydroxyapatite HA, composée d'une sphère intérieure 10 poreuse et 5 d'une sphère extérieure 20 ajourée, les deux sphères réalisée dans la même matière et en une seule pièce, étant reliées par des entretoises 30 transmettant, les efforts exercés sur la sphère extérieure 20. La sphère extérieure 20 ayant le diamètre usuel d'une bille à énucléation, est ajourée, de préférence, régulièrement sur toute sa surface selon un motif à symétrie circulaire autour de son axe XX. Selon ce mode de réalisation, la surface ajourée est formée d'un réseau de branches 21, 22 appartenant à des cercles méridiens d'axe XX et des branches 12 formées par des cercles dans des plans perpendiculaires à l'axe XX. L'un des pôles 24 de la sphère est une calotte non ajourée et l'autre pôle 25, ajouré, est formé d'un orifice bordé par un cercle polaire 26 où se rejoignent les branches 21, 22 des cercles méridiens dont les autres extrémités partent de la calotte non ajourée 24. Pour laisser des jours de dimensions suffisantes vers les pôles de la sphère extérieure 20, certaines des branches méridiennes 22 n'occupent qu'une partie de la sphère extérieure 20 au niveau de sa zone équatoriale. Les entretoises 30 se situent de préférence à l'intersection des branches méridiennes 21, 22 et des cercles 23 et elles sont dirigées radialement. Selon une forme de réalisation, les deux pôles 24, 25 sont ajourés. Selon une autre forme de réalisation non représentée, les branches délimitant les jours de la sphère extérieure 20 sont consti- tuées par des courbes décrivant la surface de la sphère extérieure et notamment des réseaux de loxodromies, par exemple deux réseaux d'angles opposés par rapport à un plan méridien et qui remplacent les cercles méridiens et les cercles dans des plans perpendiculaires à l'axe XX de la bille 1. 6 Les jours délimités entre les branches 21, 22, 13 de la sphère extérieure 20 ont des dimensions permettant le passage d'aiguilles de suture 40 pratiquement en n'importe quel endroit de la sphère extérieure, sauf au niveau de la calotte 24. Des exemples d'aiguilles de suture 40 dans différentes positions sont représentés à la figure 1. La sphère extérieure 20 est séparée de la sphère intérieure 10 d'un intervalle d'épaisseur fixé par les entretoises 30 et défini de manière à permettre le passage des aiguilles de suture 10 traversant la sphère extérieure 20 et ressortant de celle-ci après passage dans l'intervalle. La sphère intérieure 10 combine une macroporosité et une microporosité : sa macroporosité est réalisée par des trous 11 aptes à permettre la réhabitation, favorisée en outre par la microporosité de sa matière céramique. Les trous 11 sont de dimensions suffisamment petites pour ne pas être traversés par l'aiguille de suture 40. Ainsi, la sphère intérieure 10 a, outre la fonction de réhabitation, d'autres fonctions et notamment celle de guider et de renvoyer l'aiguille de suture 40 vers la sphère extérieure 20 pour qu'elle la retraverse ; elle a aussi une fonction de renforcement de la sphère extérieure 20. La réhabitation de la bille 1 se fait en partie sur la sphère extérieure 20 qui bénéficie de la microporosité de sa matière céramique. Mais comme les jours de la sphère extérieure 20 peuvent être trop grands pour permettre une réhabitation rapide, la réhabitation se déve- loppera sur la sphère intérieure 10 grâce à sa macroporosité complétée par la microporosité de sa matière. Selon les praticiens et les techniques qu'ils appliquent, la bille 1 sera installée avec la calotte non ajourée 24 tournée vers l'avant ou la partie de calotte ajourée 25, tournée vers l'avant, suivant les em- placements où ils veulent fixer les muscles optiques. Ensuite, le pôle avant de la sphère est couvert par une demi-coquille avec le dessin de l'ceil. Cet élément n'est pas représenté. La bille 1 selon l'invention, se fabrique de préférence, in-directement ou directement, par stéréolithographie. 7 Selon le procédé indirect, après avoir défini la géométrie de la sphère intérieure 10, de la sphère extérieure 20 et des entretoises 30 reliant les deux sphères, on découpe sa forme géométrique en tranches par des plans parallèles, par exemple et de préférence, des couches perpendiculaires à l'axe XX de manière à bénéficier de la symétrie de rotation de la forme de bille autour de son axe XX.. Ensuite, on utilise un appareil de stéréolithographie pour construire la bille, couche par couche. Dans l'appareil de stéréolithographie, l'axe devient un axe vertical. Le développement de la bille se fait par couches successives d'une résine polymérisée sous l'effet de la lumière et de la chaleur suivant le tracé des différentes parties de la bille dans les plans de coupe La résine utilisée contient des poudres céramiques d'alumine ou de hydroxyapatite. L'appareil de photolithographie réalise les couches successives du produit en deux dimensions composant, par leur empilage, la forme tridimensionnelle des deux sphères et des entre-toises de la bille. Pour cela, chaque couche de la bille est réalisée sur la couche précédente à l'aide d'un faisceau laser qui balaie le tracé de la couche pour faire polymériser le liquide emprisonnant des particules de matière céramique. Lorsque la bille est terminée, on évacue la résine non polymérisée à travers les trous de la sphère intérieure 10 et de la sphère extérieure 20. On peut dissoudre la résine dans un solvant de façon à recueillir l'objet formé en résine polymérisée emprisonnant les particules de céramique. Au cours de l'étape suivante, on cuit la bille ainsi pro-duite pour éliminer la résine polymérisée et ne conserver que les parti- cules de céramique que l'on fritte par la même opération. La bille est ainsi terminée. Selon le procédé direct, on utilise un laser plus puissant que celui servant à polymériser les couches successives de matière plastique emprisonnant la poudre céramique pour fritter directement la 5 10 15 8 poudre céramique en couches successives constituant alors directement la bille avec ses deux sphères 10, 20 et les entretoises 30. La figure 3A montre, en plan horizontal, une bille 1 en cours de formation et la figure 3B, la bille terminée en coupe verticale. La figure 3A montre la bille dont la partie inférieure (selon la vue de la figure 3A) est terminée et la fabrication se poursuit par le dessus de la bille, par exemple vers la calotte 24. Les cercles 23 sont fabriqués et les branches 21 sont en cours de fabrication. Il en est de même de la sphère intérieure 10 qui est encore ouverte. Au fur et à mesure de l'empilage des couches, les branches 21 s'allongent pour rejoindre le pôle de la sphère extérieure 20 qui est par exemple sous forme de calotte 24 (figure 1) ou sous forme de pôle ouvert 25 bordé par un cercle 26 comme à la figure 2. La sphère intérieure 10 sera fermée progressivement. Cette figure ne montre pas les trous 11 dans la sphère intérieure 10. Ces trous sont réalisés automatiquement, selon le tracé qu'ils ont dans les différents plans de coupe superposés. La figure 3B donne schématiquement une vue en coupe par le plan III-III de la figure 3A correspondant à un plan méridien mais 20 de la bille terminée. La réalisation présentée aux figures 1-3B correspondant tant à la fabrication indirecte d'une bille qu'à la fabrication directe, les deux procédés se distinguant comme indiqué ci-dessus en ce qu'à la fin du procédé indirect, il faut cuire la bille et la fritter alors que dans le 25 cas du procédé direct, la bille est immédiatement frittée lors de la réalisation des couches successives qui la composent. 30 NOMENCLATURE 1 bille 1' bille en cours de formation 10 sphère intérieure 11 trous de la sphère intérieure 20 sphère extérieure 21, 22, 23 branches de la sphère extérieure 24 pôle / calotte non ajourée l0 25 pôle ouvert / calotte ajourée 26 cercle 30 entretoise 40 aiguille de suture 15 XX axe de la bille / sphère 20 REVENDICATIONS1 °) Bille à énucléation réalisée en matière céramique, caractérisée en ce qu' elle se compose d'une sphère intérieure (10) poreuse portant une sphère extérieure (20) ajourée, par l'intermédiaire d'entretoises (30) reliant la sphère intérieure à la sphère extérieure. 2°) Bille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sphère extérieure (20) est une surface ajourée formée par des branches méridiennes (21, 22) se coupant selon l'axe ()X) de la bille et croisant des branches (23) en cercles contenus dans des plans perpendiculaires à l'axe (XX) des branches méridiennes (21, 22). 3°) Bille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des pôles (24) de la sphère extérieure (20) forme une calotte non ajourée. 4°) Bille selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des pôles (26) de la sphère extérieure (20) est ouvert en forme de calotte ajourée, bordée par un cercle (26). 5°) Bille selon la revendication 2, caractérisée en ce que les entretoises sont dirigées radialement à partir des intersections de plusieurs branches bordant les jours de la sphère extérieure (20). 6°) Procédé de fabrication d'une bille à énucléation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu' - on définit la géométrie de la sphère intérieure (10), de la sphère extérieure (20) et des entretoises (30) par une définition numérique des sphères (10, 20), de l'épaisseur de la matière, de la largeur des bran- 11 ches (21, 22, 23), de la forme et de la dimension des trous (11) de la sphère intérieure (10), - on découpe sa forme géométrique en tranches par des plans parallèles, puis, - avec un appareil de stéréolithographie, on construit la bille (1) couche par couche correspondant à des plans de coupe parallèle selon la géométrie de la bille qui a été définie, en utilisant une matière plastique non polymérisée mais polymérisable par action de la chaleur et chargée d'une poudre de céramique, - on polymérise successivement une couche après l'autre une fois la bille complètement réalisée avec un faisceau laser pour fixer provisoirement la matière plastique chargée de poudre de matière céramique, - on élimine la matière plastique non polymérisée et - on cuit la bille ainsi obtenue pour éliminer la matière plastique polymérisée et fritter la matière céramique de la bille. 7°) Procédé de fabrication d'une bille à énucléation selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu' - on définit la géométrie de la sphère intérieure (10), de la sphère extérieure (20) et des entretoises (30) par une définition numérique des sphères (10, 20), de l'épaisseur de la matière, de la largeur des branches (21, 22, 23), de la forme et de la dimension des trous (11) de la sphère intérieure (10), - on découpe sa forme géométrique en tranches par des plans parallèles, puis, - avec un appareil de stéréolithographie, on construit la bille (1) couche par couche correspondant à des plans de coupe parallèle selon la géométrie de la bille qui a été définie, en utilisant une matière plastique non polymérisée mais polymérisable par action de la chaleur et chargée d'une poudre de céramique, - on polymérise avec un faisceau laser de puissance suffisante pour fixer provisoirement la matière plastique chargée de poudre de ma- 12 tière céramique puis détruire la matière plastique et cuire en même temps la poudre céramique pour la fritter. 8°) Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu' on utilise une poudre céramique d'alumine ou d'hydroxyapatite pour la réalisation de la bille.10