WO2007099232A2 - Implant provisoire comprenant deux actifs - Google Patents

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    • A61F2310/00353—Bone cement, e.g. polymethylmethacrylate or PMMA

Definitions

  • the present invention belongs to the field of temporary joint implants intended to maintain a suitable space for the duration necessary for replacement operations of a permanent prosthesis. These temporary implants are also called "spacers”.
  • the subject of the invention is a ready-to-use spacer device consisting of two assembled modules which provide at least two different active substances, such as two antibiotics.
  • Spacers are commonly made of relatively inexpensive materials, such as polymeric cements, most often polymethylmethacrylate (abbreviated as PMMA).
  • Such a polymer has the advantage of allowing both the maintenance of the implantation zone and the local treatment of the infection. Indeed, because of its crosslinked structure, it can be combined with an antibiotic agent that diffuses into the surrounding tissues and thus ensures prolonged local treatment of the infection. The antibiotic is gradually released by diffusion into the body fluids which then transport it to the surrounding tissues.
  • gentamicin which is a broad spectrum antibiotic.
  • PMMA spacers such as for example gentamicin and vancomycin.
  • pre-molded spacers loaded with commercial gentamicin were pierced with holes and these were filled with a cement loaded with vancomycin, this technique making it possible to avoid interference in the release of the two antibiotics by the PMMA and adjust the elution rate for each antibiotic.
  • the spacer object of the present invention provides a solution to these requirements by proposing a device consisting of two complementary parts that can be assembled together to form a complete implant comprising two different antibiotics that will allow effective local treatment of infections. the articular area.
  • the present invention provides a ready-to-use spacer, providing at least two different active substances, it has other advantages arising from the modularity of the device.
  • it offers the possibility of choosing the two antibiotics to associate from a range of complementary parts. It also allows to have a range of spacers of different sizes, without having to keep a large stock.
  • Another advantage of the invention is to have a spacer that can be manufactured in series, without lengthening or increasing the technological process, so as to remain in reasonable cost.
  • it is advantageous to avoid the technological difficulties in the manufacturing process related to the homogenization of powder mixtures, the form in which the active substances are generally brought into the cement. This is solved by the 007/000367
  • the present invention in that only one of the active compounds in powder is introduced into the ingredients of the cement intended for the manufacture of one of the elements of the spacer. This reduces the problem of the homogeneous distribution of the active substances as well as that of the uniformity of the mechanical properties of the cements obtained.
  • Another advantage of the invention is that it can easily control the mechanical characteristics and the properties of the cement loaded with active substance by avoiding having to model the behavior of the multicomponent mixtures.
  • the present invention relates to a polymer cement spacer device for the replacement of a permanent joint prosthesis during a two-stage resumption, comprising a rod adapted to be fixed to the support bone and a head adapted to placed in the articular zone, said spacer device being constituted by two complementary elements comprising rigid assembly means between them, the first element being charged with a first active substance, and the second element being charged with a second active substance.
  • the device according to the invention can adopt any form that can be used to make a temporary spacer, whether it is known to those skilled in the art today or not, the latter being imposed largely by the anatomy of the joint to be treated.
  • the term "articulation” will be used to designate the assembly constituted by the adjacent regions of two bones cooperating to ensure a flexible connection of the skeleton. It may be a hinge-type joint such as the knee where the heads of two bones glide over each other during flexion, or an articulation of the enarthose type, also called “almost spherical and cup, like the hip. In this case, the head of the femur, or almost sphere, is held in the acetabular cavity of the pelvic bone and slides inside the cup.
  • the spacer according to the invention is intended to replace a bone end, that it cooperates with another bone end or with a cup. Since hip bone repair is by far the most common, it will be specifically described here, although the present invention is explicitly intended for the repair of any joint that may receive a provisional implant.
  • the "head” of the spacer is called the rounded end intended to replace the bone head.
  • the rod is the part intended to be inserted into the support bone, and may also partially substitute for it to provide the necessary length.
  • the head and the rod form an assembly, namely the spacer, their joining being ensured by a simple change of section of the part, with or without change of orientation.
  • the assembly means of two complementary elements of the spacer according to the invention can in principle be placed at any level of the spacer, for example in the middle of the rod.
  • the connecting means of two complementary elements are placed at the junction of the rod and the head of the spacer.
  • the assembly means are selected from assembly means capable of being manually joined, with or without the aid of a tool. It is thus easy for the surgeon to make a single gesture mounting the spacer from two elements, instantly.
  • the assembly means may be constituted for example by a Morse taper, the male cone being preferably carried by the rod and the female cone by the head.
  • the force required can be provided by a booster tool such as an impactor.
  • the assembly is preferably done by simple manual pressure.
  • the head has a symmetry of revolution with respect to the axis of the junction.
  • its relative position of the parts during the assembly can be any.
  • the relative orientation of the two elements is determined during the molding of the parts by the shape of the junction.
  • the shape and dimensions of the spacers are largely dictated by the anatomy of the joint to be treated. Since the stature of the patients is variable, it is useful that the spacer according to the invention can adopt several formats, and in particular that the dimensions of the head and the rod can vary independently of one another to be associated. in any combination desired.
  • the rod may have a substantially cylindrical or conical shape with a length of between 80 mm and 200 mm.
  • the head may fit in a sphere with a diameter of between 40 mm and 70 mm.
  • the rod comprises in its core a metal armature.
  • This reinforcement makes it possible to take again the forces applied on the spacer and to stiffen the whole.
  • the structure of the spacer as just described has in itself many advantages, particularly with regard to the possibility of combining elements of different sizes, adapted to the specific anatomy of each patient. It is therefore quite possible to use such spacers in two assembled elements, whether loaded with an active substance or neutral. However, the structure is essentially in two elements to be loaded two assets that you want 'to deliver local treatment. It should be noted in passing that if the need for a treatment with three (or even more) active agents is apparent, it would be quite possible to make a polymer spacer formed of three elements loaded with three different active substances.
  • the structure described here is particularly suitable for solving the problem of resistant infections by local treatment of the articular area by two distinct antibiotics. Therefore, according to a particularly preferred embodiment of the spacer according to the invention, the first and second active substances are antibiotics. They may especially be chosen from gentamicin, trobamycin, vancomycin, erythromycin, fucidine, tetracycline, or other suitable antibiotics.
  • the first active substance is chosen from broad-spectrum antibiotics and the second active substance is chosen from antibiotics with targeted activity. This choice, justified by the experience of the clinicians, makes it possible to bring the best chance of success of the treatment.
  • the polymer cement comprising the stem advantageously comprises from 1.5% to 4.5% of gentamicin by weight relative to the weight of cement, and preferably about 2.3%.
  • Premixes for the preparation of a cement incorporating gentamicin are commercially available, for example Gentafix TM cement marketed by the applicant.
  • the polymer cement comprising the head may advantageously comprise vancomycin in a proportion of 0.5% to 3% by weight, based on the weight of cement, preferably around 1.25%.
  • osteoplasty sealers are quite suitable for the manufacture of the spacer according to the invention.
  • Such a cement is prepared from the mixture of a prepolymer, generally PMMA (polymethyl methacrylate methyl) and a monomer, usually MMA
  • Methods may be accompanied by a comonomer (butryl), reacting in the presence of a polymerization activator. They also contain technological additives such as a chemical activator, an initiator, a stabilizer. In order to visualize the spacer during and after the operation by radiological means, a radio-opaque substance can also be added.
  • cements of this type are commercially available. They are commonly presented as two separate components: a powder comprising mainly prepolymer beads, and a liquid containing mainly the monomer, such as Cemfix TM cement marketed by the applicant. Being used for the manufacture of spacers and other applications in osteosurgery, they meet the criteria of tensile strength and compression, chemical neutrality and biocompatibility. The additives present in the final cement do not have an undesirable biological effect. These cements have proven their qualities and are approved for medical use.
  • the selected antibiotic is incorporated as a dry powder to the powdered polymer component and thoroughly mixed before contacting with the liquid component. During the polymerization process, it is trapped in the molecular network. When the spacer is assembled and installed in the joint, each antibiotic will be gradually released in contact with body fluids.
  • the molding of the parts is carried out according to the techniques known to those skilled in the art, for example in silicone molds.
  • the spacer device according to the invention contains a total of 0.8 g to 1.6 g of gentamicin and 0.5 g to 1.5 g of vancomycin.
  • a hospital facility may have a range composed of heads and stems comprising different antibiotics or other active substances, of different sizes and which can be combined as needed.
  • This modularity allows the care team to choose, following infection, the specific antibiotic, in the required size, without the need for a large stock. Above all, this makes it possible to implement a more effective treatment for the patient and to give more freedom of action to caregivers, while providing them with quality equipment, very homogeneous, devoid of mechanical weaknesses and ensuring a regular distribution of assets .
  • Figure 1 shows a hip spacer according to the invention, before assembly.
  • Figure 2 shows a hip spacer according to the invention, after assembly.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • BaSO 4 Barium sulfate DMTP: dimethyl-para-toluidine
  • the polymeric cement spacer device for replacement of a hip prosthesis as shown in Figures 1 and 2 comprises:
  • the rod 1 adapted to be fixed to the support bone, here the femur constituting a first element loaded with a first active substance, and - the head 2 adapted to be placed in the articular area, constituting a second element loaded with a second active substance.
  • the assembly means are constituted by a Morse taper, the male cone 4 being carried by the rod 1 and the female cone 4 by the head 2, which allows the assembly of the spacer by simple manual pressure, or at the using an impactor.
  • the rod 1 has a substantially conical shape and ends at its proximal end by the junction 3 comprising the male cone 4. It has a length of 120 mm and a diameter of 20 mm. It comprises in its core a metal frame (not shown) with a variable section of 6 mm to 10 mm.
  • the head 2 has a symmetry of revolution with respect to the axis of the Morse taper. It fits in a sphere with a diameter of 54 mm (2), or alternatively 60 mm (2 ') or 46 mm (2 ").
  • Composition C1 corresponds to a polymeric cement containing gentamicin in the form of sulfate, as a broad-spectrum antibiotic.
  • the cement is prepared by mixing in a reactor, 40 kg of powder phase with 25 kg of liquid phase. When the mixture is homogeneous and creamy, it is poured into the molds of manufacture. After drying and demolding, the pieces are deburred. They can then be sterilized and packaged according to a known method.
  • Pieces containing gentamicin are obtained at a level of 2.34% by weight.
  • Composition C2 corresponds to a polymeric cement containing vancomycin, as a targeted-action antibiotic. It acts on germs such as Gram-positive aerobic species (Bacillus, Enterococci, Listeria Rhodococcus equi, Staphylococcus aureus, Staphylococci, non-aureus, Streptococci including Streptococcus pneumonid), and on anaerobic species (Clostridrum, Eubacterium, Peptostreptococci, Propionibactenum acnes). . _ _ T / FR2007 / 000367
  • C2 cement is prepared according to the same protocol as that described above in Example 2, from 42 kg of powder phase and 25 kg of liquid phase. 0
  • Parts containing vancomycin are obtained at a level of 1.25% by weight.
  • the composition C3 corresponds to a polymer cement containing trobamycin, as a targeted-action antibiotic. It acts on germs such as gram-positive aerobic species (Corynebacterium, Listeria monocytogenes, methicillin-sensitive Staphylococcus aureus, meticillin-sensitive coagulase-negative Staphylococci), and on Gram-negative aerobic species (Acinobacter including A. baumanii, Branhamella catarrhalis,
  • Campylobacter Citrobacter fi-eun ⁇ ii, Citrobacter koseri, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Haemophilus influemae, Klebusella, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella
  • C3 cement is prepared as described above in Example 2, from 42 kg of powder phase and 25 kg of liquid phase.
  • the hip spacer El is manufactured using a rod obtained with the cement Cl containing gentamicin, and a head obtained using the cement C2 containing vancomycin. Dissemination tests were carried out.
  • the vancomycin diffusion tests showed that 3% of the initial vancomycin was released after one week of spacer implantation, including 15 mg on the first day, 3 mg on the second day, and 1.3 mg on the first day. third day. After 6 months, 8% of vancomycin was released.

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Abstract

La présente demande a pour objet un dispositif espaceur en ciment polymère prêt à l' emploi pour le remplacement d'une prothèse articulaire permanente lors d'une reprise en deux temps, comprenant une tige apte à être fixée à l'os support et une tête apte à se placer dans la zone articulaire, ledit dispositif espaceur étant constitué de deux éléments complémentaires comprenant des moyens d'assemblage rigide entre eux, le premier élément étant chargé d'une première substance active, et le deuxième élément étant chargé d'une deuxième substance active. Selon un mode préféré de réalisation, les première et deuxième substances actives sont des antibiotiques, choisis par exemple parmi la gentamicine, la trobamycine, la vancomycine, l' érythromycine, la fucidine, la tétracycline, ou d'autres antibiotiques convenables.

Description

7 000367
IMPLANT PROVISOIRE COMPRENANT DEUX ACTIFS
La présente invention appartient au domaine des implants articulaires provisoires destinés à maintenir un espace convenable pour la durée nécessaire aux opérations de remplacement d'une prothèse permanente. Ces implants provisoires sont aussi appelés "espaceurs".
L'invention a pour objet un dispositif espaceur prêt à l'emploi, formé de deux modules assemblés qui apportent au moins deux substances actives différentes, telles que deux antibiotiques.
Chez les patients équipés d'une articulation artificielle, comme par exemple une prothèse de hanche, il n'est pas rare de devoir procéder au remplacement de l'élément implanté, soit du fait de sa détérioration mécanique, soit du fait de complications infectieuses atteignant la zone d'implantation et entraînant un descellement de la prothèse. Il est alors nécessaire de retirer la prothèse et de réaliser un traitement antiseptique et antibiotique avant de remettre en place un implant permanent. L'ensemble de cette opération appelée "reprise de prothèse en deux temps", dure plusieurs semaines, voire plusieurs mois, car il est indispensable avant toute réimplantation, de traiter complètement l'infection par une antibiothérapie par voix générale associée à une antibiothérapie locale.
Pour éviter que les tissus (muscles, tendons, os) ne viennent occuper l'espace libéré par le retrait de la prothèse permanente, on place un espaceur remplaçant provisoirement la prothèse dans la zone articulaire. Ainsi, on réduit le risque de formation d'un hématome et de surinfection, et le membre est mieux stabilisé. En outre le patient garde une certaine mobilité durant la période transitoire et, ultérieurement, Ia mise en place de la prothèse définitive est facilitée.
Les espaceurs sont communément réalisés dans des matériaux relativement bon marché, tels que les ciments polymères, le plus souvent le polyméthyknéthacrylate (en abrégé PMMA).
L'emploi d'un tel polymère présente l'avantage de permettre à la fois le maintien de la zone d'implantation et le traitement local de l'infection. En effet, du fait de sa structure réticulée, il peut être combiné à un agent antibiotique qui diffuse dans les tissus environnants et assure ainsi un traitement local prolongé de l'infection. L'antibiotique est libéré progressivement par diffusion dans les fluides corporels qui le transportent ensuite vers les tissus voisins.
L'antibiotique systématiquement employé en chirurgie osseuse est la gentamicine, qui est un antibiotique à spectre large. Cependant face à l'accroissement du taux de résistance des bactéries isolées dans les cas d'infection de hanche notamment, des études récentes ont envisagé l'emploi d'une combinaison d'antibiotiques dans les espaceurs en PMMA, comme par exemple de gentamicine et de vancomycine (Bertazzoni Minelli E. et coll., Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2004, 53, pp. 329-334). Pour cela, des espaceurs prémoulés chargés en gentamicine du commerce ont été percés de trous et ceux-ci ont été remplis d'un ciment chargé en vancomycine, cette technique permettant d'éviter les interférences dans la libération des deux antibiotiques par le PMMA et d'ajuster la vitesse d'élution pour chaque antibiotique. Ces essais ont démontré l'efficacité de l'emploi combiné de deux antibiotiques dans le traitement local des infections au niveau des prothèses articulaires lors d'une reprise en deux temps, y compris vis-à-vis de souches résistantes aux traitements conventionnels. Cependant l'introduction du second antibiotique dans un espaceur préchargé en gentamicine nécessite une manipulation délicate et peu reproductible, qui va à l' encontre de la sécurité et de la qualité des soins.
II est ainsi apparu nécessaire d'offrir un espaceur articulaire prêt à l'emploi ne requérant pas de manipulation complexe en salle d'opération, et permettant d'apporter au moins deux antibiotiques en traitement local, ceci sans augmenter sensiblement les coûts de fabrication. Or, on sait que le mélange de composés en poudre est délicat et pose des problèmes d'homogénéité.
L' espaceur objet de la présente invention apporte une solution à ces exigences en proposant un dispositif composé de deux pièces complémentaires susceptibles d'être assemblées d'un geste pour former un implant complet comprenant deux antibiotiques différents qui permettront un traitement local efficace des infections de la zone articulaire.
Outre que la présente invention fournit un espaceur prêt à l'emploi, apportant au moins deux substances actives différentes, elle présente d'autres avantages découlant de la modularité du dispositif. Elle offre en particulier la possibilité de choisir les deux antibiotiques à associer à partir d'une gamme de pièces complémentaires. Elle permet aussi de disposer d'une gamme d' espaceurs de tailles différentes, sans avoir à conserver un stock important.
Un autre avantage de l'invention est de disposer d'un espaceur pouvant être fabriqué en série, sans allonger ou alourdir le processus technologique, de manière à rester dans des prix de revient raisonnables. En particulier, il est avantageux d'éviter les difficultés technologiques dans le procédé de fabrication liés à l'homogénéisation des mélanges de poudres, forme sous laquelle on apporte généralement les substances actives dans le ciment. Ceci est résolu par la 007/000367
présente invention par le fait que l'on introduit un seul des composés actifs en poudre dans les ingrédients du ciment destiné à la fabrication d'un des éléments de l'espaceur. On réduit ainsi le problème de la répartition homogène des substances actives ainsi que celui de l'uniformité des propriétés mécaniques des ciments obtenus. Un autre avantage de l'invention est de pouvoir contrôler facilement les caractéristiques mécaniques et les propriétés du ciment chargé en substance active en évitant d'avoir à modéliser le comportement des mélanges à composants multiples.
Ainsi, la présente invention a pour objet un dispositif espaceur en ciment polymère pour le remplacement d'une prothèse articulaire permanente lors d'une reprise en deux temps, comprenant une tige apte à être fixée à l'os support et une tête apte à se placer dans la zone articulaire, ledit dispositif espaceur étant constitué de deux éléments complémentaires comprenant des moyens d'assemblage rigide entre eux, le premier élément étant chargé d'une première substance active, et le deuxième élément étant chargé d'une deuxième substance active.
Le dispositif selon l'invention peut adopter n'importe quelle forme utilisable pour réaliser un espaceur provisoire, qu'elle soit connue de l'homme de l'art à ce jour ou non, celle-ci étant imposée en grande partie par ranatomie de l'articulation à traiter. On désignera dans la présente demande par "articulation" l'ensemble constituée par les régions voisines de deux os coopérant pour assurer une liaison flexible du squelette. Il peut s'agit d'une articulation de type charnière telle que le genoux où les têtes de deux os glissent l'une sur l'autre lors de la flexion, ou bien d'une articulation de type enarthose, dite aussi "presque sphère et cupule", comme la hanche. Dans ce cas, la tête du fémur, ou presque sphère, est maintenue dans la cavité cotyloïdienne de l'os du bassin et glisse à l'intérieur de la cupule. L'espaceur selon l'invention est destiné à remplacer une extrémité osseuse, que celle-ci coopère avec une autre extrémité osseuse ou avec une cupule. La réparation osseuse de la hanche étant de loin la plus répandue, elle sera spécifiquement décrite ici, bien que la présente invention soit explicitement destinée à la réparation de toute articulation susceptible de recevoir un implant provisoire.
Par analogie avec le vocabulaire anatomique, on appelle "tête" de l'espaceur l'extrémité arrondie destinée à remplacer la tête osseuse. La tige est la partie destinée à être insérée dans l'os support, et pouvant en outre se substituer partiellement à lui pour apporter la longueur nécessaire. La tête et la tige forment un ensemble, à savoir l'espaceur, leur jonction étant assurée par un simple changement de section de la pièce, avec ou sans changement d'orientation. T/FR2007/000367
Les moyens d'assemblage de deux éléments complémentaires de l'espaceur selon l'invention peuvent en principe être placés à un niveau quelconque de l'espaceur, par exemple au milieu de la tige. Dans un mode préféré de réalisation de l'espaceur selon l'invention, les moyens d'assemblage de deux éléments complémentaires sont placés à la jonction de la tige et de la tête de l'espaceur. Cette caractéristique procure différents avantages qui apparaîtront mieux par la suite, tels que choix des éléments en fonction de leur dimension ou de leur chargement, facilité de fabrication et de montage, ....
De manière avantageuse, les moyens d'assemblage sont choisis parmi les moyens d'assemblage aptes à être unis manuellement, avec ou sans l'aide d'un outil. Il est ainsi aisé pour le chirurgien de réaliser d'un seul geste le montage de l'espaceur à partir de deux éléments, instantanément. Les moyens d'assemblage peuvent être par exemple constitués par un cône morse, le cône mâle étant de préférence porté par la tige et le cône femelle par la tête. Lorsque les moyens d'assemblage sont unis par coincement d'un élément dans l'autre, la force nécessaire peut être fournie par un outil d'appoint tel qu'un impacteur. L'assemblage est fait de préférence par simple pression manuelle.
Dans ce dernier mode de réalisation, selon une autre caractéristique intéressante de l'espaceur selon l'invention, la tête présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe de la jonction. En effet, dans ce cas sa position relative des pièces lors de l'assemblage peut être quelconque. L'orientation relative des deux éléments est déterminée lors du moulage des pièces par la forme de la jonction. Ainsi, le praticien peut procéder au montage de l'espaceur très rapidement et en toute tranquillité quant au résultat de l'assemblage.
Comme déjà indiqué, la forme et les dimensions des espaceurs sont en grande partie imposées par l'anatomie de l'articulation à traiter. Comme la stature des patients est variable, il est utile que l'espaceur selon l'invention puisse adopter plusieurs formats, et en particulier que les dimensions de la tête et de la tige puissent varier indépendamment l'une de l'autre pour être associées selon toutes les combinaisons souhaitées. Ainsi, en particulier lorsque l'espaceur est destiné à être placé dans la hanche, la tige peut présenter une forme sensiblement cylindrique ou conique de longueur comprise entre 80 mm et 200 mm. En outre, la tête peut s'inscrire dans une sphère de diamètre compris entre 40 mm et 70 mm.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif espaceur selon l'invention, la tige comprend en son âme une armature métallique. Cette armature permet de reprendre les efforts appliqués sur l'espaceur et de rigidifier l'ensemble. La structure de l'espaceur telle qu'elle vient d'être décrite présente en soi de nombreux avantages, notamment en ce qui concerne la possibilité de combiner des éléments de tailles différentes, adaptés à l'anatomie spécifique de chaque patient. On peut donc fort bien utiliser de tels espaceurs en deux éléments assemblés, qu'ils soient chargés d'une substance active ou neutres. Toutefois, la structure en deux éléments est essentiellement destinée à être chargée de deux actifs que l'on souhaite' délivrer en traitement local. On note au passage que si le besoin d'un traitement par trois actifs (ou même davantage) se manifestait, il serait tout à fait possible de réaliser un espaceur polymère formé de trois éléments chargés de trois substances actives différentes.
La structure décrite ici est particulièrement indiquée pour résoudre le problème des infections résistantes par traitement local de la zone articulaire par deux antibiotiques distincts. C'est pourquoi, selon un mode particulièrement préféré de réalisation de l'espaceur selon l'invention, les première et deuxième substances actives sont des antibiotiques. Ils peuvent notamment être choisis parmi la gentamicine, la trobamycine, la vancomycine, rérythromycine, la fucidine, la tétracycline, ou d'autres antibiotiques convenables.
De manière avantageuse, la première substance active est choisie parmi les antibiotiques à spectre large et la deuxième substance active est choisie parmi les antibiotiques à activité ciblée. Ce choix, justifié par l'expérience des cliniciens, permet d'apporter la meilleure chance de succès du traitement.
Selon un mode de réalisation particulier, le ciment polymère composant la tige comprend avantageusement de 1,5 % à 4,5 % de gentamicine en poids rapporté au poids de ciment, et de préférence environ 2,3 %. Des prémélanges pour la préparation d'un ciment incorporant la gentamicine sont disponibles dans le commerce, par exemple le ciment Gentafix™ commercialisé par le demandeur.
Par ailleurs, le ciment polymère composant la tête peut avantageusement comprendre de la vancomycine à raison de 0,5 % à 3 % en poids rapporté au poids de ciment, de préférence à hauteur d' environ 1 ,25 % .
Les deux éléments sont préformés et sont fabriqués à base d'un matériau polymère entièrement biocompatible et poreux. Les ciments acryliques à base de polyméthyl- méthacrylate de méthyle, bien connus de l'homme de l'art, puisqu'il sont utilisés communément pour fabriquer les espaceurs monoblocs du commerce ainsi que les ciments • T/FR2007/000367
de scellement en ostéoplastie, sont tout à fait adaptés à la fabrication de Pespaceur selon l'invention.
Un tel ciment est préparé à partir du mélange d'un prépolymère, généralement du PMMA (polyméthylméthacrylate de méthyle) et d'un monomère, généralement du MMA
(méthylnαéthacrylate de méthyle) pouvant être accompagné d'un co-monomère (butryl), réagissant en présence d'un activateur de polymérisation. Ils contiennent également des additifs technologiques tels qu'un activateur chimique, un initiateur, un stabilisant. Afin de visualiser l'espaceur durant et après l'opération par des moyens radiologiques, une substance radio-opaque peut aussi être ajoutée.
Différents ciments de ce type sont disponibles dans le commerce. Ils sont communément présentés sous forme de deux composants séparés: une poudre comprenant principalement des billes de prépolymère, et un liquide contenant principalement le monomère, comme par exemple le ciment Cemfix™ commercialisé par le demandeur. Étant employés pour la fabrication d'espaceurs et pour d'autres applications en ostéochirurgie, ils répondent à des critères de résistance à la traction et à la compression, de neutralité chimique et de biocompatibilité. Les additifs présents dans le ciment final n'ont pas d'effet biologique indésirable. Ces ciments ont prouvé leurs qualités et sont homologués pour un usage médical.
L'antibiotique choisi est incorporé sous forme de poudre sèche au composant polymère en poudre et soigneusement mêlé avant mise en présence avec le composant liquide. Durant le processus de polymérisation, il est piégé dans le réseau moléculaire. Lorsque l'espaceur sera assemblé et installé dans l'articulation, chacun des antibiotiques sera libéré progressivement au contact des fluides corporels. Le moulage des pièces est réalisé selon les techniques connues de l'homme de l'art, par exemple dans des moules en silicone.
L'antibiotique présent dans le ciment de chaque élément de l'espaceur selon l'invention, va diffuser vers les tissus proches pour empêcher l'apparition ou l'extension de l'infection dans la zone d'implantation. On note que cette technique permet d'éviter les interférences dans le libération par le PMMA des deux antibiotiques et d'ajuster la vitesse d'élution pour chaque antibiotique indépendamment. De manière avantageuse, le dispositif espaceur selon l'invention contient au total, de 0,8 g à 1,6 g de gentamicine et de 0,5 g à 1,5 g de vancomycine.
Grâce à la présente invention, un établissement hospitalier pourra disposer d'une gamme composée de têtes et de tiges comprenant différents antibiotiques ou autres substances actives, de tailles différentes et pouvant être combinés selon les besoins. Cette modularité permet à l'équipe soignante de choisir, suivant l'infection, l'antibiotique spécifique, dans la taille requise, sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un stock important. Surtout, ceci permet de mettre en œuvre un traitement plus efficace pour le patient et de donner plus de liberté d'action aux soignants, tout en leur fournissant du matériel de qualité, très homogène, dépourvu de faiblesses mécaniques et assurant une diffusion régulière des actifs.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention afin d'en faire mieux apparaître les caractéristiques et les avantages, sans toutefois en réduire en quelque manière la portée.
La figure 1 représente un espaceur de hanche selon l'invention, avant assemblage. La figure 2 représente un espaceur de hanche selon l'invention, après assemblage.
Les abréviations suivantes sont utilisées :
PMMA : polyméthacrylàte de méthyle
MMA : méthacrylate de méthyle
BPO : peroxyde de bènzoyle
BaSO4 : sulfate de barium DMTP : diméthyl-para-toluidine
HQ : hydroquinone
EXEMPLE 1 : Structure d'un espaceur de hanche
Le dispositif espaceur en ciment polymère pour le remplacement d'une prothèse de hanche tel que représenté sur les Figures 1 et 2, comprend :
- la tige 1 apte à être fixée à l'os support, ici le fémur, constituant un premier élément chargé d'une première substance active, et - la tête 2 apte à se placer dans la zone articulaire, constituant un deuxième élément chargé d'une deuxième substance active.
Ces deux éléments sont complémentaires et comprennent les moyens d'assemblage rigide entre eux placés à la jonction 3 de la tige 1 et de la tête 2 de l' espaceur. Les moyens d' assemblage sont constitués par un cône morse, le cône mâle 4 étant porté par la tige 1 et le cône femelle 4 par la tête 2, qui permet l'assemblage de l' espaceur par simple pression manuelle, ou à l'aide d'un impacteur. La tige 1 présente une forme sensiblement conique et se termine à son extrémité proximale par la jonction 3 comportant le cône mâle 4. Elle a une longueur de 120 mm et un diamètre de 20 mm. Elle comprend en son âme une armature métallique (non représentée) d'une section variable de 6 mm à 10 mm. La tête 2 présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe du cône morse. Elle s'inscrit dans une sphère d'un diamètre de 54 mm (2), ou alternativement de 60 mm (2') ou de 46 mm (2").
EXEMPLE 2 : Composition d'un ciment Cl
La composition Cl correspond à un ciment polymère contenant de la gentamicine sous forme de sulfate, en tant qu'antibiotique à spectre large.
PHASE POUDRE (% en poids) PHASE LIQUIDE (% en poids)
PMMA : 84,3 % MMA : 84,4 %
BPO : 2,3 % Butryl : 13,2 %
BaSO4 : 9,6 % DMPT : 2,4 %
Sulfate de gentamicine : 3,8 % HQ : 20 ppm
Le ciment est préparé par mélange dans un réacteur, de 40 kg de phase poudre avec 25 kg de phase liquide. Quand le mélange est homogène et de consistance crémeuse, il est coulé dans les moules de fabrication. Après séchage et démoulage, les pièces sont ébavurées. Elles peuvent alors être stérilisées et conditionnées selon une méthode connue.
On obtient des pièces contenant la gentamicine à hauteur de 2,34 % en poids.
EXEMPLE 3 : Composition d'un ciment C2
La composition C2 correspond à un ciment polymère contenant de la vancomycine, en tant qu'antibiotique à action ciblée. Elle agit sur les germes tels que les espèces aérobies à Gram positif (les Bacilles, les Entérocoques, Listeria Rhodococcus equi, Staphylococcus aureus, les Staphylocoques non aureus., les Streptocoques notamment Streptococcus pneumonid), et sur les espèce anaérobies (Clostridrum, Eubactériurn, Peptostreptocoques, Propionïbactenum acnés). . _ _ T/FR2007/000367
PHASE POUDRE (% en poids) PHASE LIQUIDE (% en poids)
PMMA : 87,6 % MMA : 84,4 %
BPO : 2,4 % Btrtryl : 13,2 %
BaSO4 : 10,0 % DMPT : 2,4 %
Vancomyciαe : 4,8 % HQ : 20 ppm
Le ciment C2 est préparé selon le même protocole que celui décrit ci-dessus à l'exemple 2, à partir de 42 kg de phase poudre et de 25 kg de phase liquide. 0
On obtient des pièces contenant la vancomycine à hauteur de 1 ,25 % en poids.
EXEMPLE 4 : Composition d'un ciment C3 5
La composition C3 correspond à un ciment polymère contenant de la trobamycine, en tant qu'antibiotique à action ciblée. Elle agit sur les germes tels que les espèces aérobies à Gram positif (Corynebacteriurn, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus métieilline- sensible, Staphylocoques coagulase-négative méticilline-sensible), et sur les espèce aérobies à 0 Gram négatif (Acinobacter notamment A. baumanii, Branhamella catarrhalis,
Campylobacter, Citrobacter fi-eunάii, Citrobacter koseri, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Haemophilus influemae, Klébsiella, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella,
Serratia, Shigella, Yersinia) 5
PHASE POUDRE (% en poids) PHASE LIQUIDE (% en poids)
PMMA : 87,6 % MMA : 84,4 %
BPO : 2,4 % Butryl : 13,2 %
BaS04 : 10,0 % DMPT : 2,4 % 0 Trobamycine : 4,8 % HQ : 20 ρpm
Le ciment C3 est préparé comme décrit ci-dessus à l'exemple 2, à partir de 42 kg de phase poudre et de 25 kg de phase liquide.
-* On obtient des pièces contenant la trobamycine à hauteur de 1 ,25 % en poids. EXEMPLE 5 : Espaceur de hanche El
L'espaceur de hanche El est fabriqué à l'aide d'une tige obtenue à l'aide du ciment Cl contenant de la gentamicine, et d'une tête obtenue à l'aide du ciment C2 contenant de la vancomycine. Des tests de diffusion ont été réalisés.
La cinétique de diffusion de la gentamicine est bien connue de l'homme de l'art puisque cet antibiotique est déjà administré à l'aide des espaceurs monoblocs usuels. Elle se manifeste par un apport important durant les premières heures puis la libération ralentit dans les deux semaines suivant l'implantation, et reste quasiment constante par la suite durant plusieurs semaines. Cet effet "flash" est bénéfique pour amorcer le traitement efficacement.
Les tests effectués sur la diffusion de la vancomycine ont montré que 3% de la vancomycine initiale ont été libérés après une semaine d'implantation de l'espaceur, dont 15 mg le premier jour, 3 mg le deuxième jour et 1,3 mg le troisième jour. Après 6 mois, c'est 8 % de la vancomycine qui a été diffusée.
De manière générale les tests montrent une bonne diffusion de la vancomycine dans l'espace articulaire. En outre si le mélange des poudres est soigneusement réalisé, on n'observe quasiment pas d' altération du ciment d'un point de vue mécanique.

Claims

REVENDICATIONS
1- Dispositif espaceur en ciment polymère pour le remplacement d'une prothèse articulaire permanente lors d'une reprise en deux temps, comprenant une tige (1) apte à être fixée à un os support et une tête (2) apte à se placer dans la zone articulaire, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux éléments complémentaires comprenant des moyens d'assemblage rigide entre eux, le premier élément étant chargé d'une première substance active, et le deuxième élément étant chargé d'une deuxième substance active.
2- Dispositif espaceur selon la revendication I3 caractérisé en ce que les moyens d'assemblage sont placés à la jonction (3) de la tige (1) et de la tête (2) de l'espaceur.
3- Dispositif espaceur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage sont choisis parmi les moyens d'assemblage aptes à être unis manuellement, avec ou sans l'aide d'un outil.
4- Dispositif espaceur selon l'une des revendications 2 à 3 caractérisé en ce que la tête (2) présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe de la jonction (3).
5- Dispositif espaceur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tige (1) comprend en son âme une armature métallique.
6- Dispositif espaceur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les première et deuxième substances actives sont des antibiotiques.
7- Dispositif espaceur selon la revendication 6 caractérisé en ce que les première et deuxième substances actives sont choisies parmi les antibiotiques suivants : la gentamicine, la trobamycine, l' éryihomycine, la vancomycine, la focidine, la tétracycline.
8- Dispositif espaceur selon la revendication 7 caractérisé en ce que la première substance active est choisie parmi les antibiotiques à spectre large et la deuxième substance active est choisie parmi les antibiotiques à activité ciblée.
9- Dispositif espaceur selon la revendication précédente caractérisé en ce que le ciment polymère composant la tige (1) comprend de 1,5 % à 4,5 % de gentamicine en poids rapporté au poids de ciment, et de préférence environ 2,3 %.
10- Dispositif espaceur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le ciment polymère composant la tête (2) comprend de 0,5 % à 3 % de vancomycine en poids rapporté au poids de ciment, et de préférence environ 1,25 %.
11- Dispositif espaceur selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'il contient au total de 0,8 g à 1,6 g de gentamicine et de 0,5 g à 1,5 g de vancomycine.
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