Brevet FR3037803A1 — publié le 20161230

IMPLANT DE SUBSTITUTION DU STERNUM La présente invention a pour objet un implant de substitution du sternum. Dans le cas de lésions uniques ou d'infections graves, une sternectomie totale peut être pratiquée. C'est le cas des cancers du sternum radio-induits (et des métastases osseuses sur sternum) et de la médiastine post opératoire (MPO), qui se produit suite à une complication post- opératoire au niveau du sternum lors d'interventions cardiaques. On cherche donc des implants de substitution du sternum. Jusqu'à aujourd'hui, deux solutions s'offrent au chirurgien, notamment cardio-vasculaire ou orthopédiste. On peut remplacer le sternum par une prothèse en titane, mais elle présente un risque d'infection élevé et provoque des artefacts nuisant à la réalisation de radiographies, tout en présentant un poids psychologique important pour le patient. On peut aussi procéder à la construction durant l'opération d'une pièce sur-mesure en ciment osseux (PMMA) avec l'ajout de fixations métalliques, mais là encore avec un risque infectieux et un allongement de la durée de l'intervention, une difficulté d'accrochage due à l'absence de perçage et une chaleur dégagée au moment de la mise en forme avec des risques de brûlure. Par ailleurs, on recherche une ostéointégration secondaire de l'implant dans un délai compatible avec les exigences physiologiques. L'invention a donc pour objet un implant de substitution du sternum à base de céramique d'alumine. 3037803 2 La céramique, à base d'alumine A1203, est avantageusement poreuse. Cette céramique alumine est connue en soi mais elle peut être utilisée dopée par certains autres matériaux type Zircone. La porosité (ouverte et interconnectée) de cette céramique peut 5 notamment être comprise entre 40 et 80%, de préférence entre 60 et 70%, avantageusement environ 65% La taille des pores est typiquement de 200 à 600 pm, de préférence 400 ilm. La porosité/taille des pores est mesurée par porosimétrie mercure. La 10 porosité est définie par la différence entre le volume occupé par les pores sur le volume total, le volume total étant la somme du volume des pores et de l'alumine. La masse d'alumine étant définie par le volume et la masse volumique, en pesant l'échantillon et en connaissant son volume total, on peut déterminer par différence le volume de pores et donc la porosité 15 (ouverte). L'alumine poreuse, matériau constitutif de l'implant selon l'invention, permet une ostéointégration secondaire de l'implant à environ 3 mois. La résistance mécanique à la compression est avantageusement comprise entre 20 et 60MPa, avantageusement supérieure à 40MPa. 20 On peut utiliser généralement tout procédé connu de préparation d'alumine poreuse, notamment par imprégnation d'une mousse, préfrittage à une température supérieure à 1200°C, surimprégnation par une barbotine, et frittage à une température supérieure à 1600°C. On peut notamment utiliser un procédé comprenant les étapes 25 suivantes : - (A) fourniture d'un matériau porogène (type mousse, par exemple mousse polyuréthane, servant à régler notamment la porosité et la taille des pores) et imprégnation du matériau porogène par une suspension de particules céramiques alumine (barbotine 30 d'alumine) éventuellement en mélange avec divers additifs organiques tels que liants, plastifiants et dispersants ; - (B) séchage en étuve ; 3037803 3 - (C) traitement thermique à basse température (inférieure à 700°C) pour éliminer la mousse et des constituants organiques de la suspension ; puis - (D) frittage à une température supérieure à 1500°C. 5 On peut utiliser avantageusement le procédé décrit dans la demande de brevet FR2823674. Notamment, on peut préparer la matrice céramique de l'invention en mettant en oeuvre le procédé qui y est décrit. Dans le mode de réalisation préféré, après la mise en oeuvre des deux premières phases telles que 10 décrites ci-dessus (phases A, B), la pièce céramique poreuse est pré-frittée à une température supérieure à 1200°C, ce qui lui confère une cohésion supérieure (phase C'). Le cycle se poursuit par un nouveau trempage de la pièce dans une autre suspension de particules céramiques (phase E). La viscosité de cette suspension concentrée est contrôlée grâce à divers 15 auxiliaires organiques (liants, plastifiants, dispersants), pour être adaptée à une imprégnation homogène de la pièce poreuse préfrittée. Après un nouveau séchage en étuve (phase B') et pyrolyse des auxiliaires organiques de la suspension (phase C), la pièce céramique est enfin frittée à une température supérieure à 1600°C suivant un cycle adapté (phase D'). 20 Ce procédé de sur-imprégnation renforce les propriétés mécaniques de la céramique frittée et multiplie sa résistance par un coefficient 2, notamment la contrainte à la rupture en compression. Une telle céramique est disponible chez le déposant, sous la référence Ceramil®. 25 On peut donner la forme souhaitée à la matrice par un usinage ou par une conformation directement lors du frittage. La figure 1 est un vue de dessus de l'implant (1) selon l'invention. L'implant présente des perçages latéraux (2a, 2b, 2c), de diamètre par exemple entre 0.8 et 4mm. On peut procéder par usinage, notamment par 30 ultra-sons, pour réaliser les perçages. L'implant munis des perçages peut donc ensuite être suturé aux cartilages costaux. L'implant offre ainsi aux chirurgiens une praticité supplémentaire grâce aux perçages réalisés qui permettent un ancrage simplifié de l'implant. 3037803 4 La figure 2 est une autre vue de l'implant (2) selon l'invention. L'implant est sous forme d'une plaque ovoïde incurvée, qui présente une géométrie anatomique. Ceci permet un comblement de la zone réséquée en respectant la physiologie de la cage thoracique. 5 Après avoir effectué des repérages anatomiques, le chirurgien pratique une incision cutanée comprenant le trajet et le point d'entrée de la biopsie, sectionne les côtes et pratique une exérèse puis une ablation monobloc de la tumeur. Le chirurgien met en place l'implant, effectue les sutures nécessaires et le recouvre avec un lambeau de grand pectoral. 10 L'implant en position est représenté à la figure 3. Le sternum en céramique selon l'invention offre une biocompatibilité totale permettant une intégration osseuse durable. La non-utilisation de pièces métalliques permet de réaliser des radiographies sans artefact et ainsi de bénéficier d'une imagerie de qualité afin d'améliorer le suivi clinique. 15 L'utilisation de l'implant selon l'invention permet également un gain de temps opératoire, ce qui réduit le risque d'infection, les études indiquant que l'allongement d'une heure d'une opération multiplie par deux le risque infectieux. L'impact global pour le patient est également diminué. En effet, 20 l'intégration « naturelle » de l'implant selon l'invention limite les effets psychologiques d'une telle opération. L'ostéointégration facilite l'acceptation de l'implant au sein de l'organisme et confère une plasticité au thorax après opération. Le sternum en céramique permet également d'assurer une 25 reproductibilité de l'opération ; selon un mode de réalisation le sternum selon l'invention est disponible sous forme d'une gamme d'implants, avec par exemple 3 tailles d'implants. 30 REVENDICATIONS1. Implant de substitution (1) du sternum comprenant une céramique d'alumine. 2. Implant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la céramique d'alumine présente une porosité en volume de 45 à 75% et une taille de pores de 200 à 600pm. 10 3. Implant (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la céramique d'alumine est du type obtenue par imprégnation d'une mousse, préfrittage à une température supérieure à 1200°C, surimprégnation par une barbotine, et frittage à une température supérieure à 1600°C. 15 4. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 3, sous forme d'une plaque ovoïde incurvée. 5. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant des 20 perçages latéraux (2a, 2b, 2c) pour suture aux cartilages costaux.