FR2845591A1 - Applicator for projecting growth stimulant onto surface of bone cavity has pressure source and apertured projector cannula inserted into cavity - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention concerne un procédé et un appareillage permettant de projeter un matériau sous The present invention relates to a method and an apparatus for projecting a material under
forme pulvérulente et le faire adhérer aux parois d'une cavité osseuse avivée ou sur une coupe osseuse. powdery form and adhere it to the walls of a sharpened bone cavity or to a bone section.
L'objectif étant de déposer dans cette cavité osseuse avivée, ou sur cette coupe osseuse, un matériau 5 pulvérulent par projection et de lui permettre d'adhérer au support osseux avant la mise en place d'un implant, de préférence cimenté, afin de compenser la toxicité chimique ou thermique du ciment par une ostéogenèse accélérée, grâce à l'action physico-chimique du matériau projeté, de préférence une poudre The objective being to deposit in this sharpened bone cavity, or on this bone cut, a pulverulent material 5 by projection and to allow it to adhere to the osseous support before the installation of an implant, preferably cemented, in order to compensate for the chemical or thermal toxicity of the cement by accelerated osteogenesis, thanks to the physicochemical action of the sprayed material, preferably a powder
d'hydroxyapathite principalement cristalline ou tout autre matériau à objectifs thérapeutique ou préventif. mainly crystalline hydroxyapathite or any other material for therapeutic or preventive purposes.
ETAT DE L'ART:STATE OF THE ART:
Actuellement, en cours d'intervention chirurgicale osseuse, le praticien nettoie les cavités osseuses ou les surfaces osseuses appelées à recevoir du ciment chirurgical. Ce nettoyage se fait généralement avec Currently, during bone surgery, the practitioner cleans the bone cavities or bone surfaces called to receive surgical cement. This cleaning is generally done with
un liquide stérile à l'aide d'une seringue ou d'un appareil projetant sous pression le dit liquide stérile. a sterile liquid using a syringe or a device projecting under pressure the said sterile liquid.
Certains chirurgiens utilisent du sérum physiologique dont les inconvénients sont non seulement de vider le support osseux spongieux de ses cellules ostéogéniques, mais également de diluer l'hémostase au 15 niveau de cette cavité osseuse ou coupe osseuse avivées. Enfin, certains chirurgiens utilisent des produits substituts de l'os sous forme de granulés, d'un calibre supérieur à 1 mm, pour recouvrir les zones appelées à recevoir un implant à fixation sans ciment. Avec les méthodes utilisées actuellement, le dépôt d'un substitut osseux ou de tout matériau solide est rendu difficile car le flux sanguin résultant de l'avivement de l'os a tendance à diluer ou expulser ce matériau avant qu'il ne se fixe dans la cavité 20 osseuse ou sur la surface osseuse. D'autre part, il serait avantageux de fournir un procédé fiable permettant de remédier aux effets pervers du ciment chirurgical qui, lors de sa polymérisation, provoque Some surgeons use physiological saline, the disadvantages of which are not only to empty the spongy bone support of its osteogenic cells, but also to dilute the hemostasis in this bone cavity or sharpened bone section. Finally, some surgeons use bone substitutes in the form of granules, of a caliber greater than 1 mm, to cover the areas called upon to receive an implant with cementless fixation. With the methods currently used, the deposition of a bone substitute or of any solid material is made difficult because the blood flow resulting from the sharpening of the bone tends to dilute or expel this material before it becomes fixed in the bone cavity or on the bone surface. On the other hand, it would be advantageous to provide a reliable method making it possible to remedy the perverse effects of surgical cement which, during its polymerization, causes
une réaction exothermique favorisant les nécroses thermique ou chimique de l'os. an exothermic reaction favoring thermal or chemical necrosis of the bone.
Le procédé d'utilisation et son appareillage selon l'invention permettent de remédier aux inconvénients de la technique actuelle en optimisant la projection du matériau pulvérisé et sa fixation au support osseux 25 et d'éliminer, grâce au dépôt d'une couche sur le support osseux, les phénomènes de nécroses The method of use and its apparatus according to the invention make it possible to remedy the drawbacks of the current technique by optimizing the projection of the pulverized material and its attachment to the bone support and to eliminate, by depositing a layer on the support. bone, necrosis phenomena
thermiques ou chimiques.thermal or chemical.
DESCRIPTION:DESCRIPTION:
La présente invention concerne un procédé et son appareillage (1) (2) constitué de deux instruments spécifiques. Le premier instrument (1) est constitué d'un récipient jouant le rôle d'un soufflet (à titre 30 d'exemple sous forme d'une poire), et d'un réservoir contenant le liquide nettoyant et favorisant l'hémostase (9) (à titre d'exemple, de l'eau oxygénée), se terminant par un embout dont la longueur peut être variable et permettant la diffusion, en gouttelettes ou en petits jets fins, d'un liquide de nettoyage et d'hémostase (9) dont le volume est choisi entre 2 et 250 ml, afin de ne pas diluer la membrane de caillots (constitués de collagène et de fibrose), qui s'est formée par saignement de la zone osseuse préparée. 35 L'embout de l'instrument est clos par un moyen de fermeture (8) afin d'éviter toute perte de liquide (9) pendant son transport. L'ensemble, contenu et contenant est conditionné dans un emballage spécial et stérile qui ne sera ouvert qu'en cours d'intervention chirurgicale. Le deuxième instrument (2) est constitué d'une canule (5), dont la longueur variable et sécable à la demande, pénétrant dans la cavité osseuse. Il peut aussi s'agir d'un manchon (11) venant recouvrir la coupe osseuse à traiter. L'un ou l'autre dispositif 40 est muni, sur sa portion en relation avec l'os à traiter, d'un réseau de trous (4) ou de fentes; ces orifices, de dimension légèrement supérieure à celle des gains du matériau vont permettre au matériau d'être évacué avec une vélocité suffisante pour adhérer à la couche de caillots sanguins (10). Ledit matériau sous forme pulvérulente (3) doit avoir une granulométrie comprise entre 20 et 400 microns, de préférence entre 100 et 180 microns. Lors du conditionnement dans son emballage stérile, les dits orifices de la canule (5) sont obstrués pour éviter toute perte du matériau pendant le transport. Lors de l'intervention chirurgicale, les orifices de la canule seront libérés. Cette canule (5) ou le manchon (11) contient le matériau sous forme de poudre (3) appelé à être projeté dans la cavité osseuse ou sur la surface osseuse (13). Cette canule (5) peut également être reliée à un réservoir (15) contenant le même matériau (3) que celui contenu dans la canule (5). La canule (5) et son réservoir (15) éventuel ou le manchon (11) sont reliés à une source d'énergie qui va favoriser la projection du matériau (3) sous forme d'un nuage ou d'une projection. Cette source d'énergie peut être gazeuse (6) ou mécanique (7). Dans sa forme gazeuse (6), il s'agit d'un gaz sous pression, dans sa forme mécanique (7), il s'agit, à titre The present invention relates to a method and its apparatus (1) (2) consisting of two specific instruments. The first instrument (1) consists of a container acting as a bellows (for example in the form of a pear), and a reservoir containing the cleaning liquid and promoting hemostasis (9 ) (for example, hydrogen peroxide), ending with a nozzle whose length can be variable and allowing the diffusion, in droplets or in small fine jets, of a cleaning and hemostasis liquid ( 9) whose volume is chosen between 2 and 250 ml, so as not to dilute the membrane of clots (consisting of collagen and fibrosis), which has formed by bleeding from the prepared bone area. The tip of the instrument is closed by a closure means (8) in order to avoid any loss of liquid (9) during its transport. The whole, contents and container is packaged in a special sterile packaging which will only be opened during surgical intervention. The second instrument (2) consists of a cannula (5), the variable length of which can be cut on demand, penetrating into the bone cavity. It can also be a sleeve (11) covering the bone cut to be treated. One or the other device 40 is provided, on its portion in relation to the bone to be treated, with a network of holes (4) or slots; these orifices, of dimension slightly greater than that of the gains in the material, will allow the material to be evacuated with sufficient velocity to adhere to the layer of blood clots (10). Said material in powder form (3) must have a particle size between 20 and 400 microns, preferably between 100 and 180 microns. When packaging in its sterile packaging, the said cannula orifices (5) are obstructed to prevent loss of the material during transport. During the surgical procedure, the orifices of the cannula will be released. This cannula (5) or the sleeve (11) contains the material in the form of powder (3) which is to be projected into the bone cavity or onto the bone surface (13). This cannula (5) can also be connected to a reservoir (15) containing the same material (3) as that contained in the cannula (5). The cannula (5) and its possible reservoir (15) or the sleeve (11) are connected to an energy source which will promote the projection of the material (3) in the form of a cloud or a projection. This energy source can be gaseous (6) or mechanical (7). In its gaseous form (6), it is a gas under pressure, in its mechanical form (7), it is, for
d'exemple, d'un axe dont la rotation favorise par effet centrifuge la propulsion du matériau (3) à projeter. for example, an axis whose rotation favors by centrifugal effect the propulsion of the material (3) to be projected.
PROCEDE D'UTILISATION:METHOD OF USE:
Après préparation et avivement des cavités (13) ou surfaces (13) appelées à recevoir le ciment chirurgical, l'embout du premier instrument - libéré de son moyen de fermeture - est positionné en relation avec la zone osseuse à traiter et le liquide (9) contenu de cet instrument est projeté dans la cavité osseuse (12) ou sur la coupe osseuse (13). Le liquide (9) projeté va ralentir le flux sanguin en favorisant l'hémostase, sans cependant délaver la membrane de caillots sanguins (10) formée sur le support osseux. Lorsque cette hémostase est réalisée, la canule (5) du deuxième instrument (2)- libérée de son moyen de fermeture (8)- est introduite dans l'os et le contenu de cet instrument (1) est projeté dans la cavité osseuse (12) ou sur la surface osseuse (13) à traiter. La projection du matériau (3), substitut osseux ou hydroxyapatite ou un autre matériau de comblement ou tout autre matériau à objectif thérapeutique ou préventif, sous forme pulvérulente, est réalisée sous pression grâce à la source d'énergie utilisée - gazeuse (6) ou mécanique (7). Sous sa forme pulvérulente, le matériau (3), substitut osseux ou hydroxyapatite ou matériau de comblement ou tout autre matériau à objectifs thérapeutique ou préventif, vient se déposer sur le support osseux. L'hémostase réalisée précédemment va éviter la dilution du matériau (3) projeté et favoriser son adhésion sur le support osseux (13). L'hémostase produit une couche de caillots sanguins (10) constitués de collagène et de fibrose sous forme d'une membrane 30 (10) adhérant à l'os. Le volume du liquide de nettoyage et d'hémostase (9) doit être choisi afin de ne pas diluer la dite couche de caillots sanguins. Le volume de liquide (9) libéré lors de cette première intervention peut se situer entre 2 et 250 ml, préférablement, entre 10 et 80 ml. La couche de caillots sanguins constituée de collagène et de fibrose joue le rôle d'adhésif vis-à-vis des grains du matériau pulvérulent (3) projetés à l'aide du deuxième instrument (2). Le matériau (3) projeté va alors se fixer à la 35 couche de caillots sanguins (10) constituée de collagène et de fibrose pour former un film (14) la recouvrant intimement. Grâce à la porosité et à la rugosité du matériau pulvérisé (3) utilisé, celui-ci sera After preparation and deepening of the cavities (13) or surfaces (13) called to receive the surgical cement, the tip of the first instrument - released from its closure means - is positioned in relation to the bone area to be treated and the liquid (9 ) content of this instrument is projected into the bone cavity (12) or onto the bone cut (13). The liquid (9) sprayed will slow down the blood flow by promoting hemostasis, without however washing the membrane of blood clots (10) formed on the bone support. When this hemostasis is achieved, the cannula (5) of the second instrument (2) - released from its closure means (8) - is introduced into the bone and the content of this instrument (1) is projected into the bone cavity ( 12) or on the bone surface (13) to be treated. The projection of the material (3), bone substitute or hydroxyapatite or another filling material or any other material for therapeutic or preventive objective, in powder form, is carried out under pressure thanks to the energy source used - gas (6) or mechanical (7). In its pulverulent form, the material (3), bone substitute or hydroxyapatite or filling material or any other material for therapeutic or preventive purposes, is deposited on the bone support. The hemostasis carried out previously will avoid the dilution of the material (3) sprayed and promote its adhesion to the bone support (13). Hemostasis produces a layer of blood clots (10) consisting of collagen and fibrosis in the form of a membrane 30 (10) adhering to the bone. The volume of the cleaning and hemostasis liquid (9) must be chosen so as not to dilute the said layer of blood clots. The volume of liquid (9) released during this first intervention can be between 2 and 250 ml, preferably between 10 and 80 ml. The layer of blood clots consisting of collagen and fibrosis acts as an adhesive vis-à-vis the grains of the pulverulent material (3) projected using the second instrument (2). The sprayed material (3) will then attach to the layer of blood clots (10) made up of collagen and fibrosis to form a film (14) covering it intimately. Thanks to the porosity and the roughness of the sprayed material (3) used, it will be
alors absorbé et intégré par adsorption de la phase liquide du collagène. then absorbed and integrated by adsorption of the liquid phase of collagen.
Lorsque le ciment chirurgical sera injecté, le film (14) ainsi formé au niveau de la surface osseuse va When the surgical cement is injected, the film (14) thus formed at the level of the bone surface will
réduire le risque de nécrose thermique résultant de la polymérisation du ciment chirurgical et de sa 40 réaction exothermique. reduce the risk of thermal necrosis resulting from the polymerization of surgical cement and its exothermic reaction.
A 2845591A 2845591
Le procédé d'utilisation et son appareillage selon l'invention permet la projection d'un matériau (3) dans une cavité osseuse ou sur une surface osseuse avivées et favorise l'adhésion de ce matériau (3) projeté The method of use and its apparatus according to the invention allows the projection of a material (3) into a bone cavity or onto a sharpened bone surface and promotes the adhesion of this projected material (3).
sur le support osseux.on the bone support.
Le procédé et son appareillage (1 & 2) selon l'invention vont, grâce à l'activation par la couche (10) de collagène su film de matériau pulvérulent (3) déposée sur le support osseux, réduire et compenser le phénomène de nécrose osseuse chimique ou thermique résultant de la réaction de polymérisation lors de The process and its apparatus (1 & 2) according to the invention will, thanks to the activation by the layer (10) of collagen on the film of pulverulent material (3) deposited on the bone support, reduce and compensate for the phenomenon of necrosis chemical or thermal bone resulting from the polymerization reaction during
l'injection du ciment chirurgical grâce à la constitution d'os nouveau directement apposé au ciment. the injection of surgical cement thanks to the constitution of new bone directly affixed to the cement.
Figure 1: Injection du produit nettoyant et hémostatique. Figure 1: Injection of the cleaning and hemostatic product.
Figure 2 & 2 bis: Projection du matériau de comblement ou de traitement au moyen d'un gaz Figure 2 & 2a: Projection of the filling or treatment material using a gas
1 0 propulsif.1 0 propellant.
Figure 3: Projection du matériau de comblement ou de traitement au moyen d'une source Figure 3: Projection of the filling or treatment material using a source
d'énergie mécanique.mechanical energy.
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