FR2466983A1

FR2466983A1 - Materiau pour la restauration des portions manquantes ou des parties creuses des os

Info

Publication number: FR2466983A1
Application number: FR8021504A
Authority: FR
Inventors: Shigeo Niwa; Kazuhiko Sawai; Shinobu Takahashi; Hideo Tagai; Mikiya Ono; Yoshiaki Fukuda; Hiroyasu Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1981-04-17
Also published as: NL190314C; GB2063841B; JPS6343106B2; DE3038047C2; NL8005542A; US4429691A; GB2063841A; JPS5654841A; DE3038047A1; FR2466983B1; NL190314B; US4497075A

Abstract

L'invention concerne une matière de charge pour la restauration des portions manquantes ou des parties creuses des os, et fusionnées avec le tissu osseux. La matière selon l'invention contient des poudres d'un phosphate de calcium ayant la structure cristalline de l'apatite et une dimension de grain cristallin de 50 ALPHA et 10 mu et représenté par la formule générale : Cam(PO4)nOH dans laquelle 1,33 =< m/n =< 1,95 et lesdites poudres étant adaptées pour garnir une cavité à l'état fluidisé ou plastifié. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

2466983.

La présente invention concerne d'une manière générale un matériau médical et, plus particulièrement, une matière de charge inorganique destinée à garnir les portions manquantes ou les parties creuses produites par la résection d'une tumeur osseuse ou par d9autres causes dans les os d'un organisme de manière à provoquer la formation de nouveaux tissus osseux dans les portions remplies et fusionnées avec le tissu osseux après que les portions lésées sont complètement guéries. Dans le domaine chirurgical ou orthopédique, il se forme fréquemment des portions manquantes ou parties creuses dans les os par des fractures très compliquées ou par une résection de tumeur osseuse et ces défauts ou parties creuses doivent être consolidés par

symphyse. Dans la méthode de l'art antérieur, l'os spongieux est pré-

levé sur les c6tes ou d'autres os du patient lui-même pour garnir la portion manquante de l'os de manière à provoquer la consolidation du

tissu osseux. Cependant, cette methode de l'art antérieur a l'inconvé-

nient est que le patient supporte une plus grande douleur due aux travaux nécessités dans l'opération, puisqu'un tissu osseux autre que la portion lésée doit être prélevâ pour!'utilisation. En outre,

on ne peut pas toujours prélever sur la patient une quantité suffi-

sante d'os autoplastique pour le garnissage dune forte portion man-

quante ou partie creuse de l'os, et on a besoin de certains maté' riaux de substitution pour compenser le etnque en tissu osseux

nécessaire dans ce cas.

En dehors du garnissage autoplastique, on connaît

une méthode d'implantation d'os homogène et une méthode d'implan-

tation d'os hétérogène. En ce qui concerne la m-thode d'im lauia-

tion d'os homogène, on a étudié les utilisations d'cs congelês et d'os décalcifiés, mais on n'a pas encore atteint le stade de la pra tique clinique. Dans la uétlode G implantation d'os 1niogène on utilise dans certains cas un os dit '"de carène"D qoi l'on prépare en éliminant les protéines d'un os de bov!in Cipendant, ces deux méthodes connues entra nent non scnnetnt as ca ions d e re jet, mais manquent àgca!eïnnt de caapci t octêooi de corte S= que les suites opératoires ne sont nat ujopa boones:n cows&= quence, il y a une demande acerua de riau acifiniel de charce pour garnir les portions manquantes ou parties creuses des os ayant

une excellente compatibilité avec l'organisme et une capacité ostéo-

génique élevée pour provoquer la réaction d'ostéogénèse dans la

portion garnie et à son voisinage de manière à accélérer la consoli-

dation de la structure et la fonction du tissu osseux lésé. Dans le but de réduire la durée nécessaire pour la consolidation de l'os fracturé, on adopte quelquefois une méthode de fixation interne dans laquelle l'os fracturé est directement fixé au moyen d'.une plaque métallique, d'un clou ou d'une vis. Cependant, même en adoptant cette méthode, il est fréquent qu'une longue durée de six mois ou même d'une année soit nécessaire pour laconsolidation complète. En outre, si la méthode de fixation interne est adoptée, les matériaux utilisés pour la fixation interne sont ensuite retirés de l'organisme du patient lorsque l'os fracturé est consolidé et le patient supporte donc un choc physique, psychologique et économique considérable. Si l'on met au point-un matériau de garnissage du type mentionné précédemment pour favoriser la capacité ostéogénique et pour accélérer la guérison ou consolidation de la portion fracturée ou lésée, il sera passible d'atteindre le but de la thérapie en une

courte durée pans l'application de la méthode de la fixation interne.

Le matériau de garnissage du type précédent peut également être utilisé pour la thérapie de la pseudarthrose. On considère donc que la mise au point de ce matériau est d'un grand intérêt médical et contribue

au bien-être du genre humain.

D'autre part, on a utilisé jusqu'à présent divers métaux et matières plastiques comme matériaux de substitution pour les tissus durs de l'organisme. Cependant, ces matériaux classiques ont tendance à être dissous ou détériorés par le milieu environnant

dans l'organisme et ceci s'accompagne souvent d'effets d'empoison-

nements ou de réactions de rejet. Pour cette raison, les bio-

matériaux de céramiques qui ont des incompatibilités améliorées avec l'organisme ont attiré l'attention du public ces dernières

années. Tout dernièrement, on a proposé un os artificiel, une arti-

culation artificielle et une racine dentaire artificielle faits d'alumine monocristalline ou polycristalline (Al203) et une racine dentaire artificielle faite de phosphate de calcium tertiaire (Ca3(PO4)2) fritté ou d'hydroxyapatite (Ca5(PO4)30R) frittée. On a

indiqué que ces matériaux ont d'excellentes compatibilités avec l'or-

ganisme, par exemple l'on n'observe pas de formation appréciable de membrane due à une réacti o n d e r eje t lorsqu'on implante un article fritté en hydroxyapatite dans un os de l'organisme, ce qui

montre la connexion directe entre l'article fritté et le tissu osseux.

Cependant, ces matériaux d'implant ont l'inconvénient d'être trop durs et fragiles, comme c'est le cas de manière semblable avec les matières céramiques courantes, et sa ténacité et sa résistance au choc doivent être améliorées pour l'utilisation pratique sous la

forme d'os artificiel ou de racine dentaire artificielle.

L'invention a pour objet un matériau de garnissage pour la restauration des portions manquantes ou parties creuses des os, qui ait une excellente compatibilité avec l'organisme et soit

exempt de réaction de rejet.

Un autre objet de l'invention est un tel matériau qui puisse faciliter de manière remarquable la formation de nouveau tissu osseux et raccourcir considérablement la durée nécessaire pour la

consolidation de la structure et la fonction du tissu osseux.

Un autre objet de l'invention est un tel matériau qui puisse fusionner avec le tissu osseux pour former un os autoplastique intégral. Selon l'invention, on propose un matériau de garnissage pour la restauration des portions manquantes ou des parties creuses des os pour fusionner avec les tissus osseux, contenant des poudres d'un phosphate de calcium à structure cristalline d'apatite et

ayant une dimension de grain cristallin de 50 à 10 u et re-

présenté par la formule générale suivante Ca M(PO4)nOH, dans laquelle 1, 33. m/n <1,95 et ladite poudre étant adaptée pour le garnissage

à l'état fluidisé ou plastifié.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans

lesquels - la figure 1 est une microphotographie d'une coupe transversale d'un échantillon décalcifié montrant le fémur d'un lapin comportant un trou rempli avec la matière de charge de l'invention,

le fémur étant relevé sur le lapin tué une semaine après l'implan-

tation; - la figure 2 est une microphotographie semblable à la figure 1, mais montrant le fémur qui est prélevé sur le lapin tué quatre semaines après l'implantation; - la figure 3 est une microphotographie semblable à la figure 1, mais montrant le fémur prélevé sur le lapin tué après trois mois; - la figure 4 est une microphotographie semblable à la figure 1, mais montrant le fémur comportant un trou rempli avec

une poudre d'aluminium au lieu du matériau de remplissage de l'inven-

tion et prélevé sur le lapin 'tué après 1 mois; et - la figure 5 est une micorphotographie semblable à la figure 4, mais montrant le fémur comportant un trou rempli avec

- une colle organique d'os du commerce au lieu de la poudre d'alumine.

On connatt diverses formes de phosphates de calcium comprenant un phosphate désigne sous le nom "d'hydroxyapatite" et représenté par la formule Ca5(PO4)30H. Un groupe de minéraux désignes généralement sous le nom d'apatite est représenté par la formule Mm(RO 4)nX, dans laquelle le site représenté par M est occupé par un m 4 n 2+ r2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ cation divalent, tel que Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+ Zn2+ Mg2+ et Fe2+

2+ 3+ + +

ou un cation trivalent ou monovalent, tel que A12+ Y + La, Na+ K et H +, le site représenté par RO est occupe par un anion tel que

3- J% 3- 3- 3- - 2- 4-

P043, V043, BO33, CrO43 0 S04, C032 et SiO.4 et le site re-

présenté par X est occupé par un anion tel qu'OH, F, Cl O et 2-

CO3.De nombreux composés ayant des structures cristallines sem-

blables font partie de ce groupe. L'hydroxyapatite précédemment

mentionnée est un composé caractéristique ayant la structure cristal-

line d'apatite et la composition théorique représentée par Ca5(P04)30H.

Cependant, la composition de ce composé produit par synthèse n'est pas toujours représentée par la formule théorique, mais celle-ci doit être remplacée par la 'formule Ca.(PO4)nOH, dans laquelle le rapport molaire m/n répond à la relation 1,33\<m/n, 1,95. Bien que de nombreuses hypothèses aient été proposées en ce qui concerne le phénomène de variation de la valeur m/n (rapport molaire) dans une large gafmme

on considère que celle-ci est due à la structure cristalline parti-

culière du composé du type apatite. Si la composition est comprise dans la gamme indiquée ci-dessus, le composé visé peut être fabriqué

par synthèse tout en évitant la présence de phases différentes mélan-

gées. Dans la présente invention, les composés ayant les compositions

dans la gamme indiquée ci-dessus et ayant la structure cristallo-

graphique de l'apatite sont désignés comme phosphates de calcium ayant la structure cristalline de l'apatite ou "phosphates de calcium

du type apatite" comprenant l'hydroxyapatite de composition théorique.

Les phosphates de calcium représentés par la formule Cam(PO4) 01 -I'sont facilement modifies par incorporation de divers ions différents dans les sites de Ca, PO4 et OH. On notera que les composés utilisés dans la présente invention comprennent ces modifications modifiées par la présence de n'importe quels ions différents pour autant que la compatibilité avec l'organisme soit conservée et que la composition soitmaintenue dans les limites du rapport m/n correspondant à la

relation 1,33 <m/n 1,95.

La dimension de grain crs2a in (ou ristallit) de

phosphate de calcium du type apatite utilisâ dans la présente inven-

tion doit être comprise dans la gamme de 50 a 10 microns. Une gamme

particulièrement préférée est de plus de 2{* A à moins de 3 microns.

La dimension de cristallite de l'hydroxyapatite formant le tissu dur de l'organisme varie de plusieurs centaines h plusieurs milliers I. Il

est souhaitable que la dimension de grain cristallin des poudres uti-

lisées dans la matière de charge de l'invention soit voisine de la

dimension de grain cristallin de l1hydroayapatite constituant l'orga-

nisme pour provoquer la formation d'os neuf au voisinage des parti-

cules de la matière garnissant les portions manquantes ou parties creuses et pour former un tissu vivaEt uuiforme par suite de la fusion entre l'os neuf et les particules de la matiCère de remplissage. Si la dimension de grain cristallin du phospha{e de calcivn du type apatite est supérieure a 10 l l a formation dJos neuf et rtardéee ce qui entraîne un retard à la consolidation et, en utre!os frachement formé n'est pas uniforme. Au co ntr'arG s5i la dieneiion de grain crs tallin est inférieure à 50 À", les particul e d natiare de charge dans l'os neuf sont moins crin ta!2isaL2ess de 530úte que leur capacita de fusion avec le tiSsut n arieint pias un niveancu.aia, 2466983 i On préfère que la granulométrie du phosphate de calcium du type apatite utilisé selon l'invention soit telle que les particules ayant

une dimension de 300 /u ou moins représentent 90 % ou plus du poids total.

Si la teneur en particules de 300 t ou moins n'atteint pas 90 X en poids, lorsqu'on ajoute à la charge de l'eau ou une solution iso- tonique de chlorure de sodium pour la fluidiser ou la plastifier, les particules tendent à se séparer de l'eau. Ensuite, il est à craindre que la charge ne puisse pas être plastifiée ou que les particules se sédimentent seulement dans la partie inférieure de la portion creuse, d'o la formation de lacunes de remplissage à la partie supérieure

lorsque l'on introduit la charge in vivo. Dans la mesure o la granu-

lométrie se situe dans la gamme ci-dessus mentionnée, la présence d'une certaine quantité de particules plus grosses ayant une dimension

d'environ plusieurs millimètres peut être tolérée.

Des matière s naturelles, par exemple des cendres d'os préparées par calcination d'os d'animaux, peuvent être utilisées comme phosphate de calcium du type apatite selon l'invention, et on peut également utiliser dans ce but des matériaux synthétiques préparés par le procédé humide, le procédé à sec et le procédé hydrothermique connus. Le phosphate de calcium du type apatite ayant une composition comprise dans la gamme définie ci-dessus et préparée par synthèse

selon le procédé humide est généralement obtenu sous forme d'un pré-

cipité composé de particules microscopiques, bien qu'il soit un peu modifié selon la température et les autres conditions dans l'étape de

synthèse, et on peut le séparer du solvant par filtration ou centri-

fugation et ensuite le sécher à une température de moins de 5000C, puis le pulvériser pour former une poudre impalpable. Cette poudre peut être directement fluidisée ou plastifiée comme décrit ci-après, pour garnir les parties manquantes ou portions creuses des os comme

charge ayant une capacité ostéogénique. Cependant, le matériau ci-

dessus mentionné préparé par le procédé humide est de préférence calciné à une température comprise entre 500 et 11000C, de préférence

de 700 à 900QC, facultativement soumis à un traitement de pulvérisa-

tion pour former un matériau en poudre et ensuite fluidisé ou plas-

tifié pour l'utilisation comme charge pour le garnissage des parties

manquantes ou portions creuses des os, pour améliorer la cristalli-

nité des particules et stériliser suffisamment par chauffage pour

2466983.

éviter l'infection des bactéries et pour éviter la réaction de rejet provoquées par les matières organiques. La calcination effectuée à une température de pas plus de 500'C n'est pas satisfaisante puisqu'il n'y a pas de croissance appréciable des particules. Lorsqu'on élève la température de calcination à plus de 900'C, la croissance des grains cristallins devient un peu trop forte. Si la température de chauffage dépasse 11000C, les particules sont rapidement frittées ensemble en

formant des grumeaux.

Un phosphate de calcium du type apatite ayant une di-

mension de grain cristallin relativement grossière est préparé par le procédé à sec ou par le procédé de synthèse hydrothermique. Dans le cas o il y a des grumeaux, ces grumeaux sout broyés pourobtenir des poudres ou particules. Si ces poudres ou particules sont chauffées encore à une température de moins de 11000C pour les stériliser, elles peuvent garnir uniformément les portions creuses ou parties manquantes

des os et remplir leur fonction comme charge.

Les poudres ou particules préparées par l'un quelconque

des procédés de synthèse humide, à sec et hydrothermique précédem-

ment mentionnés peuvent être moulées en utilisant une presse hydrau-

lique et ensuite frittées, puis facultativement pulvérisées pour pro-

duire des particules poreuses. Les températures de frittage sont comprises de préférence entre 1100 et 1350'C et, en particulier, entre 1200 et 13006C. Lorsque la température est élevée au-delà de 11000C, les particules sont fondues ensemble en formant de plus grosses particules comportant des pores ou des cavités. Cette tendance est accélérée lorsque la température est élevée à plus de 1200'C. Lorsque la température est élevée à plus de 13000C, le phosphate de calcium du type apatite commence à se transformer en phosphate tertiaire de

calcium et la décomposition est sérieusement accélérée si la tempé-

rature atteint 1350'C. Si l'on utilise ces particules poreuses comme

charge, le tissu vivant peut pénétrer dans les pores des particules.

En conséquence, la croissance de l'os frais est favorisée par l'uti-

lisation de plus grosses particules poreuses.

Les poudres préparées par l'un quelconque des procédés de synthèse cidessus mentionnés et/ou les particules obtenues par calcination ou frittage des poudres sont fluidisées ou plastifiées 2466983-i par addition d'un liquide tel que l'eau ou une solution isotonique de chlorure de sodium, et ensuite utilisées pour remplir les cavités ou portions creuses des os. Par fluidisation ou plastification des poudres ou particules, on empêche les poudres fines de se disperser et d'adhérer aux portions non souhaitées de l'organisme du patient autres que la portion lésée, de sorte qu'une influence nuisible due à l'adhérence de poudre dispersée est exclue. Un autre avantage de

l'utilisation d'une charge fluidisée ou plastifiée est que les por-

tions manquantes ou parties creuses des os sont totalement et unifor-

mément remplies par la-charge par une simple opération d'injection.

La quantité du liquide à ajouter varie selon la dimension de parti-

cules de la charge utilisée et la présence ou l'absence de pores. Si l'on utilise de l'eau ou une solution isotonique de chlorure de sodium, la quantité ajoutée peut être déterminée dans la gamme o la séparation

de l'eau ne se produit pas et o les poudres ou particules sont suf-

fisamment plastifiées pour remplir facilement les portions creuses.

En général, on ajoute 0,1 à 2 parties en poids d'eau ou d'une solu-

tion isotonique de chlorure de sodium par partie en poids de la charge. Les poudres ou particules ci-dessus mentionnées peuvent être placées dans un granulateur, par exemple une machine à granuler

à cylindreset additionnées d'un liquide tel que l'eau ou une solu-

tion isotonique de chlorure de sodium pour former des granulés. Les granulés ont de préférence la forme de sphères ou de pilules pour faciliter le garnissage et le diamètre des granules peut varier selon les dimensions des cavités ou portions creuses garnies avec la charge granulaire et le diamètre préféré est généralement de 0,5 à mm. La quantité du liquide utilisé pour la granulation est comprise

de préférence entre 20 et 50 % en poids,par rapport au poids total.

Ces granulés peuvent être conservés dans un récipient tel qu'une bouteille de verreavec un joint,et versés dans la portion blessée au moment de l'emploi. Par l'utilisation d'une charge granulaire, la portion creuse peut être uniformément garnie avec ces granules en laissant des vides entre eux. Si l'on désire un garnissage dense, les granules peuvent être simplement poussés dans la portion creuse en utilisant une baguette ou un dispositif semblablepuisque les granules sont plastiques. Ces granules plastiques ont les avantages

2466983,

qu'ils peuvent être facilement manipulés à l'emploi et que la densité

de garnissage peut être réglée comme on le désire.

Les granules ci-dessus mentionnés peuvent être frittés à 1100-1350 C, de préference à 1200-1300 C pour former des billes frittées. La température de frittage est limitée comne mentionné ci-desssus pour la même raison décrite précédeûnent dans le cas du frittage des poudres. Puisque les billes frittes ainsi formées sont poreuses, le tissu vivant peut pénétrer dans les pores, de sorce que la formation d'os frais au voisinage des particules formant la bille frittée est remarquablement facilitée et le mai ériau fritté fusionne rapidement avec l'os neuf. Pour utiliser cet avantage, la porosité des billes frittées est de pref&rence de plus de 30 %. Si la pc-rositZ n'est pas supérieure à 30 %> laeffet avantageum est diminuéc Le tissu vivant peut facilement pénétrer dans les poares ayant un diamètre de plus de 100 y. En conséquence, on préfère que plus de 50 % des pores aient un diamètre de plus de 100 yo Ces billes fri't@tées sonz de préfére.nce

sphériques, de sorte qu'elles sont fluides, b'is- gue les billes indi-

viduelles soient solides, donce on peut diz-e aue ces billes frittes peuvent être fluidisées, comme mEentionn dans le présente inventi.on

pour être introduites dans la portion de l'essai pour la garnir faci-

lement et immédiatement. De plus, la dimension de particules de ces billes peuvent être librement ajust4e dans lVt.ape de formation des billes. Si la granulométrie des particules est réelee dans une garmate étroite, la portion blessée de l'os peut tz a e garnie à une densito faible avec des cavités accrues Au contraire, si la granuloensétr!e des particules est large et elles comprennent dez billes de diamètres différents, on peut réaliser une iensIté- ó arCeissage re1atiemenc élevée. D'une manière gnérlel la fo0ns.-tion dtos neuf est ccc ése lorsqu'un espace relativement grand est vide: Les Ibilles fritttes,n-- u cs eiodesw, tîonés " eu= vent être utilisées à l'6at saec telles quellesw iuiequ'uelles so3n fluides, commrte mentionné pr2icdeene o Cnepfónt> le illes fritt':Èée poreuses peuvent être ajoutées. ine s o fOc.: de po 'iordre eg ensuite additionnées dat U olu ? ie o':onn "f tie chlorure de - eodiu, et emlax,,cs pouc j UiGlit on Co;n f'?' e ûte.- Si les billes poreuses cont dancc.es dat'l éa...,. dú

2466983.

toute la pâte peut être accrue. Les billes frittées peuvent être ajoutées dans un rapport auquel la fluidité ou plasticité de la charge sous forme pâteuse n'est pas perdue et le rapport préféré

est moins de 30 % en poids par rapport au poids total de la pâte.

Comme charge pour le garnissage des défauts des os selon l'invention, on peut utiliser le phosphate de calcium du type apatite ci-dessus mentionné seul. Cependant, on préfère utiliser en mélange avec celui-ci l'os spongieux obtenu par broyage d'un os pour augmenter encore la vitesse de formation de l'os. L'os spongieux d'origine autoplastique a été utilisé de manière classique seul comme charge pour garnir une cavité ou an défaut d'os.-Cependant, il arrive

souvent que l'on ne peut pas prélever une quantité suffisanted'os spon-

gieux pour garnir la portion faisant défaut, ou bien que l'on souhaite

réduire autant que possible la quantité d'os spongieux d'origine auto-

plastique. Le phosphate de calcium du type apatite selon l'invention peut être mélangé dans un rapport désiré avec l'os spongieux obtenu par voie autoplastique. D'autre part, l'utilisation d'un os d'origine étrangère seul était limitée jusqu'à présent pour éviter la réaction de rejet ou d'autres problèmes. Cependant, lorsque l'os d'origine étrangère est mélangé avec le phosphate de calcium du type apatite de l'invention, les réactions adverses, y compris la réaction de rejet, peuvent être considérablement réduites, ce qui facilite la thérapie. Le rapport de mélange de l'os d'origine étrangère est de

préférence de moins de 50 % en poids du poids total et, en particu-

lier, le raDport de mélange préféré est inférieur à 20 % en poids.

Si l'on mélange plus de 50 % en poids d'os d'origine étrangère, la réduction des réactions défavorables n'est plus satisfaisante, bien que la vitesse de formation de l'os soit accrue. De manière semblable, comme dans le cas o l'on utilise le phosphate de calcium dudit apatite seul, le mélange du composé et de l'os spongieux peut être additionné d'eau ou d'une solution isotonique de chlorure de sodium pour le fluidiser ou le plastifier pour préparer une charge destinée à garnir

undéfaut de l'os.

La charge de l'invention ayant la structure précédem-

ment mentionnée possède une fluidité ou une plasticité telle qu'elle peut garnir uniformément et complètement n'importe quelle cavité ou

2466983 4

portion creuse des os quelque complexes que soient leurs formes. De plus, la charge de l'invention est différente des matériaux d'implants classiques faits d'articles intégraux, en ce qu'elle est constituée de poudres qui sont ajoutées à l'état fluidisé ou plastifié avant de garnir une portion blessée d'un os de sorte que les poudres diffusent

uniformément dans l'organisme o elles sont implantées, et les sur-

faces des poudres sont facilement recouvertes par le tissu vivant.

On donnera ci-après une description plus détaillée des caractères

propres de la charge de l'invention de cepoint de vue. Lorsque le phosphate de calcium du type apatite est utilisé directement sous forme de poudre pour garnir la portion blssée de Jios,les particules tendent à se coaguler en formant des agglomérats et à empêcher la pénétration du tissu dans et entre les particules. Cependant, la charge

de l'invention est ajoutée à l'état fluidisé ou plastifié pour per-

mettre la dispersion des particules à l'état relativement lèche, comme le montre la figure 1; ce qui permet au tissu de pousser en pénétrant dans et entre les particules. Une caractéristique importante de

l'invention est que les particules ne sont pas coagulées, mais dis-

persées à l'état dense. Les poudres fines ont à l'état sec une propriété hydrophobe empêchant le tissu vivant de diffuser dans la charge sèche. Cependant, comme la charge de l'invention est utilisée après avoir été mouillée par l'eau ou par une solution isotonique de chlorure de sodium ou après avoir été granulée, les tissus vivants diffusent facilement dans la charge garnissant le défaut ou cavité de l'os. Par suite de la fonction combinée de la dispersion des poudres et de la diffusion des tissus vivants, la formation d'os frais est facilitée. Plus particulièrement, lorsque l'on garnit une cavité ou portion creuse de l'os avec la charge de l'invention, des tissus granulaires neufs entourent les particules après un court

laps de temps et les particules sont présentes tout en étant dis-

persées dans les tissus granulaires. On notera qu'il n'apparaît pas du tout de cellules géantes dues à des orps étrangers, puisque les poudres de l'invention constituées de phosphate de calcium du type apatite améliorent remarquablement les compatibilités avec les

tissus vivants. Dans ces conditions; l'ostéolde, avec les ontâo-

blastes attenants, adhère aux portions périphériques des particules sans former de membranes provoquées par les corps étrangers, et de

2466983,

nouveaux tissus osseux sont rapidement formés à partir des surfaces périphériques des particules vers leur voisinage et les tissus de

granulation sont transformés au cours du temps en tissus conjonctifs.

La charge de l'invention composée de poudres possède une surface spécifique élevée et augmente considérablement la vitesse de forma-

tion de nouveaux tissus osseux.- Les nouveaux tissus osseux formés -

sur la surface des particules continuent à pousser et à réticuler les particules présentés avec de faibles espacements. A mesure que les structures de réticulation poussent, des os spongieux neufs sont formés çà et là et enfin, la totalité des particules de charge sont reliées entreelles intégralement par l'os spongieux dense fralchement formé. Par suite, il se forme une structure intégrale, dans laquelle les particules du phosphate de calcium du type apatite sont dispersées

dans un faisceau d'os franchement formé à faible densité en calcium.

Ensuite, l'os frais devient plus dense en formant le nouveau tissu osseux ayant la même composition que le vieil os environnant en couvrant la portion manquante ou creuse de l'os. Enfin, la portion lésée est totalement consolidée sans différence appréciable, à mesure

que les particules de la charge s'assimilent dans l'os neuf. Cepen-

dantla formation de tissu osseux stimulée par la charge de l'inven-

tion ne se déroule pas au-delà de la condition fonctionnelle générale-

ment nécessaire pour le tissu osseux normal. A ce sujet, ladharge de l'invention a encore l'avantage que ces portions chargées dans les parties non nécessaires sont absorbées dans l'organisme. Comme mentionné précédemment, les nouveaux tissus osseux sont d'abord formés sur les surfaces des particules de la charge. En conséquence, on préfère que la surface spécifique des particules soit augmentée et que la charge contienne un grand nombre de particules par unité de volume, pour augmenter la vitesse de formation de l'os. Egalement, les espacements entre les particules doivent de préférence être dans

une certaine mesure plus étroits pour permettre à l'os neuf de ré-

ticuler les particules pour former un faisceau osseux et relier

toute la structure pour former l'os spongieux. La vitesse d'assimi-

lation est accélérée lorsque la dimension de particules est plus faible, puisque le composé est assimilé par l'os franchement formé depuis la surface des particules vers leur c entre. A u v u de ce qui précède, on préfère de plus petites particules pour augmenter la vitesse de sédimentation de l'os. Cependant, comme les matières ostéogéniques sont fournies par l'organisme dans et entre les particulesj la dimension de particules est spontanément limitée et la limite inférieure de l'échantillon de particules est

limitée par la fourniture de substance3ostêogénique?.

Comme on le comprendra clairement à la lecture de

la description qui va suivre en ce qui concerne la coastruczione

l'action et la fonction de.a presente invention, la presente invention est totalement diff rente du concept technique elassique consistant à fournir des matières de remplaceient pour les tissus durs, y compris les os artificiels et les racines dentaires arti-i cielles, qui sont faites d'alumine - norisalline fritte, dfalu mine polycristalline frittée ou d'hydrozyapatite frittde et misee au point dans le but d'éviter simpleneat la réaction de rejet du tissu osseux et d'améliorer la prop ridt d'adhdrenceo Autremient dit, la charge de l'invention facilite l'action de ragénératioa ou de

consolidation du tissu osseux du patient Sui lea ddfautG ou les por-

tinns creuses des os et la composition de chazge eit elle-m me incorporée dans le tisan Dosca-X et fuasionne avec celui=cioi 0ou5 cette raison, la résistance intrinsèque du m.3riau uitis dan

l'invention n'entre pas en question.

Bien que l'on puisse obtanir un effet apr&eciable seulement en garnissant avec la charge de l'iaveaion les dëauts ou cavités des os, la formation de l'os aneaf ast encore falciite

si une partie de la charge atbeint a Cavin mdullaire de l'os.

L'os neuf est d'abord formé sur le- po7rstion des ddfauts o le. par-

ticules de charge sont en coeact v'ec 1a mOelle osceuse et noussefnL ensuite progressivement dan3 les portior aee$o, Cependan le tissu osseux fracheanent Zo2me dana la w-?d lullaire de!o e L devant essetiellem-ent dtre finaleaent jot: a% aos&or dns l or9 nisme par l'action des osqo1asesset ls qwni- ncssair d frais reste seule dans la portion nv cssi s Se o cf sc' th odef il est possible d'asaureÂ la nonsoindan to d c a courvi.r da due nécescaire à le therapieo 2hage O[ Finvyio ^ete slcaz fonction seulement iIorsc&l ac u'ii das t'--e-.uonnrE' de l'organisme vivant;.S le Lisu osseu;; oit t-re 2crm úatremen ' i t

loraqu'elle est utilise dans les dfa.uta et portions eraus.s des os-

Le résultat de l'expérience, dans laquelle la charge de l'invention est injectée dans le tissu musculaire fémoral d'un lapin, ne révèle

pas de signe de formation d'os dans le tissu musculaire.

Comme on l'a décrit en détail précédemment, le phosphate de calcium de type apatite sous forme de poudre ou de par- ticule selon l'invention a une compatibilité ou capacité d'adaptation remarquablement améliorée avec les tissus vivants et possède également l'excellente capacité obtéogénique. En outre, la charge de l'invention a l'avantage qu'elle fusionne avec lé tissu osseux destiné à y être incorporé et présente une action synergique facilitant remarquablement la fonction de régénération ou consolidation du tissu osseux par lui-même. La charge de l'invention est utilisée de manière simple et les matériaux pour la charge peuvent être fournis depuis des sources

inépuisables permettant de compléter le manque d'os autoplastique.

La charge de l'invention peut être utilisée non seulement pour remplir les défauts ou portions creuses des os pour

remédier à une tumeur osseuse ou une fracture de l'os et dans l'opé-

ration d'arthroplastie, dans l'opération de fusion spinale et dans l'opération de fusion de disque intervertébral, mais aussi pour garnir la portion lésée formée dans le processus alvéolaire provoqué

par la pyorrhée alvéolaire.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans

toutefois en limiter la portée.

Dans la présente description, la dimension de grain

cristallin du phosphate de calcium à structure cristalline d'apatite est indiquée par la valeur de chaque cristallite dans la direction

de l'axe c obtenue à partir de la demi-largeur du pic de diffrac-

tion mesurée par diffraction des rayons X o l'espacement (002) est = 25, 90, lorsque la dimension de grain cristallin est inférieure à 0,1 lu; et die est indiquée par le diamètre moyen des grains

cristallins déterminé-dans la pratique le long de la direction lon-

gitudinale, mesuré en utilisant un microscope électronique à balayage

lorsque la dimension de grain cristallin est supérieure à 0,1p.

EXEMPLE 1

On prépare par synthèse un phosphate de calcium du type apatite (rapport Ca/P = 1,65) par un procédé humide dans lequel 2466983i on ajoute goutte à goutte de l'acide phosphorique dans une solution d'hydroxyde de calcium. On calcine la poudre séchée de ce composé à 850 C pendant 5 h. La mesure des dimensions des cristallites par diffraction des rayons X révèle que le diamètre moyen des cristallites le long de l'axe c est d'environ 600 A et le diamètre moyen des cris- o tallites le long de l'axe a est d'environ 500 A. On sépare les poudres plus grossières de sorte que toutes les particules passent au tamis de 300 u d'ouverture de mailles. On ajoute à la poudre ainsi obtenue une solution isotonique de chlorure de sodium pour former une pote que l'on injecte dans la moelle d'un fémur de lapin. On maintient la portion injectée sous observation. On observe la formation d'os frais au voisinage de la poudre injectée une semaine seulement après l'instant de l'injection de la pâte de phosphate de calcium du type apatite et l'on n'observe pas de signa appréciable de réaction de rejet. Ensuite, l'os frais formé pousse rapidement et l'on observe que les particules composées dudit composé sont totalement enrobées dans l'os frais qui pousse et fusionnent avec le tissu osseux. Comme il apparatt dans ce qui précède, la poudre constituée dudit composé

présente une capacité ostéogénique remarquable que l'on peut consi-

dérer comme l'effet particulier du phosphate de calcium du type apa-

tite, par rapport aux résultats d'une expérience comparative sem-

blable dans laquelle on utilise de la poudre d'alumine.

EXEMPLE 2

On calcine à 850 ó pendant 2 h des poudres de composés préparés par synthèse par des procédés humides et ayant

chacune un rapport m/n de 1,38, 1,56, 1,73 et 489, respectivement.

Les dimensions de grain cristallin de ces échantillons déterminées par mesure des diamètres de cristallites par diffraction des rayons X

sont les suivantes.

/n Diamètre moyen le long Diamètre moyen le long m/n de l'axe c de l'axe a _.o ;

1,38 580 A 400 A

1,56 640 i 450

1,73 720A 520A

1,89 800 oo0 A On calcine chacune des poudres calcinées pout obtenir des échantillons de poudre de moins de 149 On soumet

2466983 3

chaque paudre à ta diffractométrie de rayons X pour s'assurer que

toutes ces poudres présentent le diagramme de diffraction de l'hydroxy-

apatite et ne contiennent pas d'autres composés. Selon le mode opéra-

toire général indiqué dans l'exemple 1, on injecte chacune des poudres dans la cavité médullaire d'un fémur de lapin et on observe la forma- tion de l'os frais dans la portion traitée pour vérifier que la fonction de chacune de ces poudres sur la formation du tissu osseux

est équivalente à celle observée dans l'exemple 1.

Comme on l'a décrit précédemment, les compositions des phosphates de calcium du type apatite préparés par synthèse ne sont pas toujours représentées par la formule empirique théorique Ca5 (PO4)3O mais peuvent être représentées par la formule générale Cam(P%)nOH dans laquelle-le rapport min> c'est-à-dire le rapport molaire Ca/P, varie dans les limites de 1,33 à 1,95. Dans l'invention, tous ces composés ayant la composition mentionnée ci-dessus sont

inclusivement dénommés phosphates de calcium du type apatite. En exami-

nant les résultats de cet exemple, on verra raisonnablement que chacun de ces composés ayant les compositions définies ci-dessus présente

les effets semblables à ceux obtenus dans l'expérience avec les ani-

maux représente dans l'exemple 1.

EXEMPLE 3

Les poudres utilisées dans l'exemple 1 et constituées du phosphate de calcium du type apatite ayant un rapport molaire Ca/P de m/n = 1,65 et préparé par synthèse par procédé humide sont séchées suffisamment à 110C, puis tamisées pour obtenir un échantillon qui passe au tamis de 149 y d'ouverture de mailles. Les poudres séchées et tamisées sont moulées par compression pour former un parallélépipède

rectangle 2 x 3 x 5 cm et ayant une porosité d'environ 50 %. Ce paral-

lélépipède rectangle est fritté dans l'air à 13000C pendant 2 h pour

obtenir un corps fritté ayant une densité d'environ 95 % de la den-

sité théorique. Le corps fritté est broyé et pulvérisé et ensuite les particules pulvérisées sont fractionnées pour obtenir un autre

échantillon ayant une granulométrie de 0,3 à 0,04 mm. Ces deux échan-

tillons, c'est-à-dire l'échantillon de poudre séchée et l'échantil-

lon fritté sont soumis à des expériences semblables sur des animaux, effectuées comme dans les exemples précédents o l'on a utilisé les poudres calcinées. Les résultats des expériences sur les animaux montrent que les os frais se forment rapidement au voisinage des poudres sèches et également au voisinage des granules frittés de

* manière semblable aux exemples précédents.

On compare la vitesse de formation du tissu osseux

obtenue par l'utilisation des poudres calcinées comme dans les exem-

ples 1 et 2, celle obtenue en utilisant les poudres séches comme dans l'exemple 3 et celle obtenue en utilisant les granules frittés comme à l'exemple 3 pour connaître les efet e la calcination et du frittage dans le cas o l'on utilise le phosphate de calcium du type apatite prepare par synthèse per le procedé humideo Ls résultat des comparaisons montre que les poudres celcianes sont tout à fait excellentes, les granules frit- s viennent ensuite et les poudres séchées sont un peus ifreurs an:a deux autEzes, Selon l'analyse par diffraction des rayonJs, ochcume d3s poudres séchies est constituée de fins cristal!ites ayant chacu:-:ane dimension {le o long de l'axe c) de 50 à 300 A et chacune des poudres calcines est constituée de cristallites ayant chacun une diméension (selon l'axe c) d'environ 200 a 1000 î, tandis que la dimension de grain cristallin de chacun des granules utilisés dans cet se:eple est comprise entre 0,5 1 au minimum, et 7,5 /u au mY:- isîurn1 la din:ansion oyenï-r-e étann de 5 ?, déterminée au microscope électronique a àalayage7 Il doit Gtr netemnaet ntendu d1'après ses dse.:ltats

que les poudres ou granules deun phosphate de calciumo cczspcs, sensi-

blement de cristaux d'hydrozyarptite et repr4sent& par la formul.e Cam(PO4)rOH ayant un rapport molair. Ca/P se-isasa nt la relation 1,333 m/n <1,95 ont eux-mêmes une e:oel!ente paci os:o ni-e facilitant de manière remarquable la rdgnara'n 'eu tiissu oseu

lorsqu'on les utilise pour -arnir un d2fauat ou une cavité d'un os.

il est également entendu qu. le composû' esDu z:er::ionné e;2! c titué la meme mati-re ir organisue fo?:'ni,3u os Ue: de Uzú nisme, de sorte que 'le aG le tciss u c rztse:- en:virot: nant à mesure que l'os frnies pousse eg se alcifi -u gt ':].sr n'importe quel posphateF.hro cc' _ P [y eri c': L.---- d:oui:':

départ pour la charge deo,:|c.ëon5i... ...

de synthèse utilisée DouEa' '' '" 2466983i par synthèse par ledit procédé humide, on peut utiliser les poudres

ou particules préparées par le procédé à sec ou le procédé hydro-

thermique pour garnir les cavités des os. Lorsqu'on utilise n'importe lequel des phosphates de calcium du type apatite préparés par synthèse par divers procédés et soumis à des traitements ultérieurs, la vitesse de formation de l'os frais dans le voisinage des particules varie selon la dimension de grain cristallin constituant les poudres individuelles desdits composés. Pour cette raison, on ne préfère pas que la dimension de grain crista lin de la poudre devienne trop grande et la dimension de grain cristallin doit être limitée dans la gamme de 50 X à 10 iu selon le concept technique de l'invention. On préfère utiliser le produit pulvérisé obtenu par calcination à une température de 500 à 110O C des composés préparés par synthèse par le procédé humide, lorsqu'il est nécessaire de faciliter une formation rapide de l'os frais. La charge préparée par frittage du phosphate de calcium du type apatite à une température dans la gamme de 1100 à 13500C et la charge préparée par le procédé de synthèse à sec peuvent contenir une faible quantité de cristaux de phosphate tertiaire de

calcium (Ca3(Po4)2Yqui n'a pas- la structure cristalline de l'apatite.

Environ 3 à 5 7. en poids de phosphate tertiaire de calcium sont mélangés dans les poudres frittées et utilisés dans cet exemple, et on les décèle par analyse par diffraction des rayons X. Cependant, le phosphate tertiaire de calcium mélangé n'affecte pas sérieusement la fonction essentielle de la matière de charge de l'invention, pour autant que son rapport de mélange soit limaité à environ 5 % en poids et on peut utiliser la matière de charge contenant une faible quantité

de phosphate tertiaire de calcium comme matière de charge de l'inven-

tion sans influence néfaste.

EXEMPLE 4

On met en suspension 740 g d'hydroxyde de calcium (qualité spéciale pour réactions chimiques produite par la société Junsei Kagaku K.K.) dans 20 1 d'eau. On ajoute goutte à goutte une solution à environ 30 % en poids d'acide phosphorique(préparée par dilution d'un produit de qualité spéciale pour réactions chimiques, fabriqué par

la société Wako Junyaku K.K.) à la suspension en agitant et en mainte-

nant à 40 C jusqu'à ce que le pH du liquide atteigne 8,8. On continue à agiter pendant encore 1 h et ensuite on laisse reposer la suspension

2466983à

à 40'C pendant 48 h pour la faire mûrir. On obtient un précipité de phosphate de calcium de type apatite. On filtre ce précipité en essorant à la trompe, on rince et ensuite on sèche dans un séchoir à circulation d'air chaud maintenu à 1050C pendant 24 h pour former un gâteau que l'on pulvérise dans un mortier en céramique pour obtenir des poudres séchées passant au tamis de 300 P d'ouverture de mailles. Ensuite, on calcine la poudre dans un four électrique

maintenu à 800C pendant 6 h. On mesure la dimension de grain cristal-

lin de la poudre calcinée, par diffraction de rayons Y, et on trouve que le diamètre du grain cristallin est d'environ 550 A le long de o l'axe c et d'environ 470 A le long de l'axe a. Après avoir refroidi extérieurement le four, on tamise la poudre calcinée en utilisant un tamis de 149,u d'ouverture de maille pour séparer les particules grossières et on stérilise en chauffant à nouveau à 800C pendant 1 h dans le four électrique. On prépare ainsi un échantillon de poudre caloinée à utiliser dans une expérience sur les animaux et on le

place dans une ampoule- de verre scellée.

On soumet l'échantillon de poudre à l'analyse par diffraction des rayons X pour vérifier que l'échantillon est composé de l'hydroxapatite cristalline et qu'il ne contient pas d'autres composés, et on le soumet également à l'analyse chimique pour trouver que le rapport molaire Ca/P, c'est-à-dire le rapport m/n, est de 1,67, ce qui coïncide avec la composition théorique de l'hydroxyapatite

représentée par la formule Ca5(P04)30H.

On choisit pour l'expérience suivante des lapins ayant chacun un poids d'environ 4 kg. Sous anesthésie intraveineuse, on perce deux trous de chacun environ 3 mm de diamètre à travers le fémur de chaque lapin avec un espace de 15 mm. Dans l'espace médullaire entre les deux trous, on injecte une pâte préparée par addition de 10 g de ladite poudre avec 8 ml d'une solution isotonique de chlorure de sodium. Les lapins sont tués à partir d'une semaine jusqu'à six mois après l'implantation et après marquage pnr la tétracycline, on coupe transversalement les fémurs dans la portion intermédiaire entre les

deux trous. On prépare à partir de chaque lapin les échantillons décal-

3! cifiés et non décalcifiés et on observe les modifications histologiques

de ces échantillons.

2466983 i La figure 1 est une microphotographie (grossissement environ 200 x) d'une coupe transversale de l'échantillon décalcifié montrant la portion dans laquelle on a injecté la pâte, prélevé sur

le lapin une semaine après l'implantation.

Comme il ressort de la figure, les particules 1 du phosphate de calcium du type apatite sont dispersées dans le tissu granulair e jeune 3 et l'ostéolde avec l'ostéoblaste attenant adhère aux portions périphériques des particules 1. L'os frais 2

se reforme sur les portions o les particules 1 sont présentes rela-

tivement plus proches et cet os fra!chement formé réticule les parti-

cules. On n'observe pas de cellules géantes produites par réaction de rejet. Une caractéristique propre doit être que l'os fraîchement fo.mé est en contact avec la périphérie des particules 1 du phosphate

de calcium du type apatite sans former de membranes de corps étranger.

Ceci montre que le composé a une compatibilité remarquablement amélio-

rée avec l'organisme vivant (in vivo) et une capacité ostéogénique considérablement élevée. Dans la figure 1, la référence 7 désigne

l'os cortical.-

Au bout de quatre semaines paprès l'implantation, toutes les particules du phosphate de calcium du type apatite sont reliées entre elles par l'os frais et-forment un corps intégral et

dense d'os spongieux.

La figure 2 est une microradiographie (grossissement

environ 200 fois) d'une coupe transversale de l'échantillon non dé-

calcifié montrant la portion dans laquelle on a injecté la pate contenant les particules du phosphate de calcium du type apatite et prélevé sur le lapin quatre semaines après l'implantation. On voit que les particules à haute densité 1 de phosphate de calcium du type apatite sont dispersées dans un faisceau de faible densité 4 et que JO l'espacement entre les nouveaux os spongieux est rempli avec le tissu de moelle osseuse 5. On observe également que l'os frais est formé rapidement sans réaction de rejet et que toutes les particules itjectes 1 sont incorporées dans le faisceau osseux 4 fraîchement

formé et reliées entre elles.

La figure 3 est une microphotographie (grossissement environ 400 fois) de l'échantillon décalcifié montrant la portion

percée du fémur, prélevé sur le lapin 3 mois après l'implantation.

La portion percée, c'est-a-dire le défaut d'os formé artificiellement

dans le fémur (os cortical) est complètement réparée avec l'os cor-

tical neuf 6 et la portion percée forme un corps intégral enrobé dans le fémur initial (os cortical 7). Bien que l'on observe des particules dispersées 1 dans la portion d'os fraîchement formiée, on

n'observe pas de réaction de rejet, ce qui montre l'excellente compa-

tibilité de la charge avec lorganisme vivaen On observe également que le jeune tissu médullaire 5 est présent dans la cnvit mndullaire de l'os. On voit en outre que le tissu méduilaire dans cette portion est rafraîchi et rajeuni par in.jection de la pete du phosphate de calcium du type apatteo Bien qua l'on observe la formantion dos dans certaines

portions mtme 6 mois après l'implantation, librption de lVos pré-

domine dans la cavité médullaire et les.:ai3eeuae osseux spo.ngieu, s ont r d ui t s e n nombre Qc devienet plus,_%s D'autre part, l'os frais formé dans la porUion perce se tra.sorme en os cortical et fusionne avec le fémur initial enVironnanC.q,-i montre que la formation de l'os frais dans le dfaut t das &'a cavit médullaire ne se poursuit pas de manière ilimite: a. is S2aLpte fina!emen' à la demande fonctionnelle de l'organisPLo Au Vn de ce faitD la charge de l'invention doit raze apaé- coi-meso une msile decharge idéale.

EXEMPLE 5

On déshydrate et on sèche un phosphate de calcium préparé par synthèse par le procédé humide pourn former un tourteau que l'on calcine à 1000 C pendant 2 ho O mesul'e 72 dinn.sion ae grain cristallin au microscope é!ecroiu_ haayage et lVoa trouve que la dimension moyenne d@ aia nor'] dinn est de 23 la dimension mrinimale est de Oi U e1 a di erason rimael eat de 0,4 /u, Ce tourteau eat pu!vé's, das n oti6er en eramiàue pour obtenir un aéc h antil!one de -d 9 î d'ouverture de mailles, Lohanti!l oa de o3Gd-? ea u.G sL, 'la lyse par diffrection des _-zyon? X-' t oo de lhydrozyapa'tite c- saiir.aan. ne nont'- p omos et également à un ana lyse ehilirue qoui ^m.at:qu.a rap- ort mo= laire Ca/P est dac a,I c ho' e- -Pi r'' -:.i.'!'ada o

L466983

poudre à 5000C pendant 5 h pour le stériliser. On prépare ainsi un échantillon de poudre à utiliser dans une expérience sur un animal

et on le place dans une ampoule de verre scellée.

On prélève une portion de l'os cortical du fémur d'un lapin adulte ayant un poids d'environ 4 kg, pour former artificielle- ment un défaut d'environ 2 mm x 5 mm. On mélange une partie en poids de

l'os spongieux prélevé sur le lapin lui-même et on mélange avec une par-

tie en poids de la poudre dudit phosphate de calcium du type apatite, et on ajoute encore 0,3 partie en poids d'eau distillée et on malaxe pour plastifier le mélange. On remplit ledit défaut de l'os avec le mélange plastifié. On effectue les mêmes opérations sur un groupe

de lapins que l'on sacrifie l'un après l'autre. On coupe transversa-

lement le fémur contenant le défaut pour préparer un échantillon

histologique et on observe les modifications histologiques.

Une semaine après l'opération, on observe une forma-

tion appréciable de l'os frais dans le voisinage des particules du phosphate de calcium du type apatite et les particules du phosphate de calcium et les morceaux d'os autoplastique implantés sont reliés

entre eux par la structure réticulée dudit os frais sans aucune réac-

tion de rejet, Après quatre semaines, on observe une croissance consi-

dérable de l'os frais et toutes les particules du phosphate de cal-

cium et des morceaux d'os spongieux sont interconnectés par les faisceaux d'os frais, la portion garnie avec la charge étant faite en totalité de tissu.osseux de remplacement. Trois mois après l'opération, on observe que ledit tissu osseux spongieux s'est

transformé en tissu osseux cortical en fusionnant avec le fémur ini-

tial environnant de sorte que le défaut artificiel formé dans l'os a

été totalement réparé. Ce résultat montre que le manque d'os auto-

plastique prélevé peut être compensé par des poudres de phosphate de calcium ayant la structure cristalline de l'apatite pour garnir un défaut dans l'os, l'objet de la thérapie pouvant être atteint plus

rapidement selon l'invention.

EXEMPLE COMPARATIF 1

On utilise une poudre d'alumine de haute pureté pro-

duite par la société Iwatani Kagaku K.K (sous le nom de RA-30, Al203 à 99, 9 %, passant à 100 % au tamis de 149,p). En suivant un

mode opératoire semblable à celui des exemples précédents> on pré-

2466983.

pare une pSte avec ladite poudre d'alumine que l'on injecte dans la

cavité médullaire du fémur d'un groupe de lapins. On étudie le pro-

grès de la formation de l'os frais.

La figure 4 est une microphotographie (grossissement environ 400 x) d'un échantillon histologique décalcifié obtenu en découpant le fémur d'un lapin 1 mois après l'opération. Au vu du fait qu'il n'y a pas de cellules géantes ou de membranes provoquées par le corps étranger dans le voisinage des particules d'alumine> on considère que les particules ont une bonne compatibilité avec

l'organisme vivant. Bien que les particules d'alumine 1 soient dis-

persées dans le tissu granulaire 3, il ne se forme pas d'os frais dans leur voisinage. Bien que l'on observe dans le voisinage de l'os cortical 7 un peu d'os spongieux 2 considéré comme étant formé par la stimulation de la pute injectée, on voit que les particules d'alumine 8 n'ont pas de capacité ostéogénique (sous l'effet d'une certaine stimulation, un peu d'os frais se forme dans la cavité médullaire).

EXEMPLE COMPARATIF 2

On prépare une pâte à partir d'une poudre de ciment organique d'os du commerce (résine de polyméthacrylate de méthyle vendue par la société Howmedica.Co., sous le nom de "Simplex"). On injecte cette patte dans la moelle osseuse du fémur d'un lapin de

manière semblable aux exemples précédents, et on observe les modifi-

cations histologiques de la portion injectée. La figure 5 représente une microphotographie (grossissement environ 200 x) d'un échantillon

histologique décalcifié de la portion injectée 1 mois après l'opéra-

tion: La moelle osseuse du fémur ayant reçu l'injection de la pâte de ciment d'os est remplie de cellules géantes neuves provoquées par le corps étranger> ce qui montre une réaction intense de rejet et l'on observe nulle part de formation d'os frais. On observe également que les particules Il de "Simplex" sont présentes de manière dispersée et des paquets de graisse 10 sont présente çà

et là.

Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus.à titre d'illustration et que l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir

du cadre de l'invention. ReVENDI CATIONS 1. Matière de charge pour la restauration des portions

manquantes ou des parties creuses des os, et fusionnées avec le tissu

osseux, caractérisée en ce qu'elle contient des poudres d'un phos-

phate de calcium ayant la structure cristalline de l'apatite et une dimension de grain cristallinde 50 A et 10 u et représenté par la formule générale Cam(P04)nOH dans laquelle 1,33. m/n<1,95 et lesdites poudres étant adaptées pour

garnir une cavité à l'état fluidisé ou plastifié.

2. Matière de charge selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que la dimension de grain cristallin varie d'environ 200

à 3 P.

3. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que la granulométrie de ladite poudre de phosphate de calcium à structure d'apatite est tele que les poudres ayant des dimensions de particules de 300 u ou moins constituent 90 %/ ou plus

du poids total.

4. Matière de charge selon la revendication 3, caracté-

risée en ce que 90 % en poids ou plus de ladite poudre ont des dimen-

sions de particulesde 150 P ou moins

5. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit phosphate de calcium à structure d'apatite est un composé artificiel préparé par un procédé de synthèse humide, à

sec ou hydrothermique.

6. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit phosphate de calcium à structure d'apatite est

prepare par un procédé humide de synthèse et calciné à une tempéra-

ture de 500 à 1100 C.

7. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit phosphate de calcium à structure d'apatite est

fritté à une température de 1100 à 1350 C.

8. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle est fluidisée ou plastifiée par addition d'eau

ou d'une solution isotonique de chlorure de sodium.

2466983:

9. Matière de charge selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce qu'elle est granulée.

10. Matière de charge selon la revendication 9, caracté-

risée en ce que ladite charge granulée est frittée à une température de 1100 à 1300 C pour former des particules frittées ayant au moins

% ou plus de pores.

11. Matière de charge selon la revendication 10, caraco térisée en ce que 50 % ou plus desdits pores ont un diamètre de 100

ou plus.

12. Matière de charge selon la revendication 1 caracté-

risée en ce que la charge granulée est frittée et ensuite la poudre dudit phosphate de calcium à structure d'apatite est ajoutée à la

charge granulée ainsi frittde.

13. Matière de charge selon la revendication 12, caracté-

risée en ce que la teneur en ladite charge granulae et frittée est

de 30 % en poids ou moins.

14. Matière de charge selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'on ajoute un os spongieux à ladite charge.

15. Matière de charge selon la revendication 14, caracté-

risée en ce que ledit os de remplacement est un os autoplastique.

16. Matière de charge selon la revendication 14, caracté-

risée en ce que ledit os de remplacement est prélevé sur une source

étrangère et la quantité ajoutée dudit os est de 50 %. en poids ou moins.