FR2573979A1 - Ligament ou tendon prothetique a base de fibres de carbone - Google Patents

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Abstract

LIGAMENT OU TENDON PROTHETIQUE A BASE DE FIBRES DE CARBONE. LIGAMENT OU TENDON PROTHETIQUE EN FIBRES DE CARBONE ASSEMBLEES EN TRESSES ET MUNIES D'UN REVETEMENT DE MATERIAU BIORESORBABLE. LES TRESSES FORMEES PAR CES FIBRES ENTOURENT UNE AME FORMEE PAR UN TREILLIS DE FILS DE MATERIAU BIOCOMPATIBLE CONSTITUE PAR UN METAL OU UN POLYMERE SYNTHETIQUE DE PROPRIETES MECANIQUES SE RAPPROCHANT DE CELLES DU LIGAMENT NATUREL. APPLICATION NOTAMMENT AU REMPLACEMENT PROVISOIRE DES LIGAMENTS DU GENOU ET DU TENDON D'ACHILLE.

Description

Ligament ou tendon prothétique à base de fibres de carbone
La présente invention concerne un ligament ou tendon prothétique en fibres de carbone assemblées en tresses et munies d'un revêtement de matériau biorésorbable.
La Demanderesse à déjà proposé dans le brevet FR-B-2 510 394 un ligament ou tendon prothétique en fibres d'un matériau biodégradable, tel que le carbone, muni d'un revêtement en collagène, et indui#sant la formation d'un tissu conjonctif de remplacement.
De tels ligaments prothétiques présentent cependant des insuffisances aux points de vue de leur allongement à la rupture, qui est très faible, de l'ordre de 1%, et de leur résistance au cisaillement, qui est très basse (30 à 35 N/mm2). Ceci explique certains mauvais résultats obtenus en chirurgie expérimentale. Les implants, plus rigides que le tissu naturel, peuvent se rompre et/ou créer des lésions de friction au contact des surfaces articulaires, par exemple au contact des condyles fémoraux pour les ligaments croisés du genou.
Par ailleurs, leur mauvaise résistance au cisaillement entraine parfois des ruptures précoces aux points d'ancrage et une libération de débris de fibres.
La présente invention a pour but de procurer des ligaments ou tendons prothétiques qui, tout en conservant l'excellente résistance à la traction caractéristique des fibres de carbone, présentent aussi un allongement à la traction et une résistance au cisaillement voisins de ceux des ligaments# ou tendons naturels.
De tels ligaments ou tendons sont ainsi susceptibles d'un fonctionnement équivalent à celui des ligaments ou tendons naturels, jusqu'à ce que la réhabitation par un tissu à base de fibres de collagène reconstitue le ligament ou tendon originel.
Le ligament ou tendon prothétique selon l'invention est caractérisé en ce que les tresses formées par ces fibres de carbone entourent une âme formée par un treillis de fils de matériau biocompatible constitué par un métal ou un polymère synthétique de propriétés mécaniques se rapprochant de celles du ligament naturel.
Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéris
quels suivas.t- s
- Les fibres de carbone sont exempte de couche superficielle en carbone pyrolyt que.
- Le revêtement de matériau biorésorbable est constitué par un tissu en filaments de ce matériau.
- Le matériau biorésorbable de protection des fibres est un copo lymère des acides lactique et glycolique.
- Le matériau biocompatible est le titane pur.
Il est décrit ci-après à titre d'exemple un ligament de remplacement d'un ligament croisé du genou selon l'invention.
Ce ligament est formé de tresses de fibres de carbone à hautes caractéristiques mécaniques, de diamètre 8 microns. Ces fibres sont fabriquées par carbonisation d'un matériau précurseur tel que le chlorure de polyvinyle, une résine alcoolo-furfurylique ou phénoliqueo, la rayonne, ou de préférence le poly-acrylo-nitrile. Le précurseur est étiré, soit avant, soit après la carbonisation. Ces fibres ne sont pas recouvertes d'une couche de carbone pyrolytique, contrairement à ce qui a été proposé pour des prothèses à base de carbone, car le carbone pyrolytique ne favorise pas une réaction rapide de formation de fibres de collagène (réaction fibroblastique).
Les fibres sont groupées en mèches comprenant chacune 1000 à 10000 filaments de base.
Les mèches sont entourées chacune d'un tissu de copolymère d'acides lactique et glycolique, puis quelques mèches sont tressées ou torsadées autour d'une âme formée par un treillis de fil de titane pur de diamètre un dizième de mm, de façon à obtenir un ligament comprenant de 10000 à 30000 fibres autour de l'âme en treillis de fil de titane.
L'enveloppe en tissu de matériau biodégradable évite une détérioration peropératoire des fibres de carbone, ainsi que leur migration ultérieure, qui risquerait d'endommager le cartilage naturel. Elle assure en outre un meilleur espacement des faisceaux de fibres de carbone, ce qui favorise la formation de fibres de collagène et la reconstitution plus rapide d'un néo-ligament.
Les fils de titane, outre leur contribution à une bonne résistance mécanique du ligament prothétique, facilitent l'examen aux rayons X du genou endommagé, du fait de leur opacité à ce rayonnement.
Un tel ligament prothétique, à quatre mèches comportant au total 20000 fibres, présente une charge de rupture supérieure# à 60daN et une limite élastique supérieure à 50daN.
Bien que le titane pur paraisse le matériau préférable pour les fils de l'âme, on peut aussi utiliser des fils en un polymère synthétique de propriétés mécaniques satisfaisantes, par exemple le polytéréphtalate d'éthylène-glycol.
Le ligament ou tendon prothétique selon l'invention est applicable en particulier au remplacement provisoire des ligaments du genou, notamment des ligaments croisés, ainsi que du tendon d'-Achille, du ligament latéral externe de la cheville et des ligaments de l'articulation acromio-elaviculaire. Il convient également pour le remplacement provisoire de ligaments ou tendons sur l'animal.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1/ Ligament ou tendon prothétique en fibres de carbone assemblées en tresses et munies d'un revêtement de matériau biorésorbable, caractérisé en ce que les tresses formées par ces fibres entourent une âme formée par un treillis de fils de matériau biocompatible constitué par un métal ou un polymère synthétique de propriétés mécaniques se rapprochant de celles du ligament naturel.
2/ Ligament ou tendon prothétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de carbone sont exemptes de couche superficielle en carbone pyrolytique.
3/ Ligament ou tendon prothétique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement de matériau biorésorbable est constitué par un tissu en filaments de ce matériau.
4/ Ligament ou tendon prothétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau biorésorbable de protection des fibres est un copolymère des acides lactique et glycolique.
5/ Ligament ou tendon prothétique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau métallique biocompatible est le titane pur.
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