FR2575387A1

FR2575387A1 - Metal bone prosthesis

Info

Publication number: FR2575387A1
Application number: FR8500148A
Authority: FR
Inventors: Alain Henri Tornier
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Tornier SAS
Priority date: 1985-01-03
Filing date: 1985-01-03
Publication date: 1986-07-04
Anticipated expiration: 2005-01-03
Also published as: FR2575387B1

Abstract

At least one of its parts is coated by any known means with a layer of titanium nitride which is then ground so that it has a perfectly polished surface. This part may preferably be the ball of a femoral prosthesis.

Description

On sait que certaines prothèses osseuses, telles que celles fémorales, comportent deux pièces assemblées l'une à l'autre par coincement. C'est ainsi que dans de telles prothèses, il existe une tige engagée à force dans le canal médullaire du fémur et qui porte un embout conique s'engageant à coincement dans un alésage de même forme pratiqué dans une boule destinée à remplacer la tête au fémur lorsque celle-ci a été éliminée par suite d'endommagement. It is known that certain bone prostheses, such as the femoral ones, comprise two parts assembled to each other by wedging. Thus in such prostheses, there is a rod forcibly engaged in the medullary canal of the femur and which carries a conical tip engaging in wedging in a bore of the same shape made in a ball intended to replace the head in the femur when it has been removed due to damage.

La tige de la prothèse est génêralement réalisée en métal, par exemple en acier inoxydable, en acier au chrome-cobalt, car ces alliages présentent une très bonne résistance. La boule quant à elle est préférablement métallique, afin d'obtenir un très bon coincement mécanique entre son alésage et l'embout conique de la tige de la prothèse. On est conduit pratiquement à utiliser une tige fémorale et une boule de même métal, sinon on crée un ensemble bi-métallique qui risque dengendrer des effets de pile nuisibles à l'assemblage entre les deux pièces. The stem of the prosthesis is generally made of metal, for example stainless steel, chrome-cobalt steel, because these alloys have very good resistance. As for the ball, it is preferably metallic, in order to obtain a very good mechanical wedging between its bore and the conical end of the prosthesis stem. We are practically led to use a femoral stem and a ball of the same metal, otherwise we create a bi-metallic assembly which risks generating harmful battery effects to the assembly between the two parts.

Comme le titane présente un module d'élasticité plus voisin de celui de l'os que d'autres alliages, qu'il est bien toléré par l'organisme et qu'il présente un poids volumique relativement plus faible que ces alliages, on a tendance à l'utiliser de plus en plus pour réaliser les tiges des prothèses fémorales. Par suite de ce qui vient d'être dit plus haut, on est pratiquement obligé de fabriquer aussi la boule en titane. Mais cette réalisation présente un inconvénient du fait que ce métal n'a pas un très bon coefficient de frottement avec le polyéthylène, matière utilisée pour réaliser la cupule avec -laquelle coopère la boule dans le cotyle artificiel. As titanium has a modulus of elasticity closer to that of bone than other alloys, that it is well tolerated by the body and that it has a relatively lower density by weight than these alloys, we have tendency to use it more and more to make the stems of femoral prostheses. As a result of what has just been said above, we are practically obliged to also manufacture the titanium ball. However, this embodiment has a drawback in that this metal does not have a very good coefficient of friction with polyethylene, a material used to make the cup with -which the ball cooperates in the artificial cup.

l'invention a pour objet de diminuer de manière importantè le coefficient de frottement entre une boule réalisée en titane et la cupule en polyéthylène destinée à la recevoir, tout en assurant à la périphérie de ladite boule une dureté importante. the object of the invention is to significantly reduce the coefficient of friction between a ball made of titanium and the polyethylene cup intended to receive it, while ensuring at the periphery of said ball a high hardness.

A cet effet, la boule est recouverte d'une couche de nitrure de titane qui présente une dureté de surface très importante, de sorte qu'elle élimine dans une très large mesure l'usure ainsi que les frottements après qu'elle ait été soigneusement polie. For this purpose, the ball is covered with a layer of titanium nitride which has a very high surface hardness, so that it eliminates to a very great extent the wear as well as the friction after it has been carefully polite.

Ce revêtement peut également etre utilisé sur la tige de la prothèse ou tout autre implant lorsqu'on veut soit augmenter la dureté, soit avoir une couche neutre du point de vue biologique, puisque le nitrure de titane est particulièrement bien toléré par l'organisme, comme on l'a indiqué plus haut. Si la tige de prothèse est revêtue d'une telle couche de nitrure de titane, elle présente une excellente dureté superficielle et évite les déchets dus à la friction entre ladite tige et le fémur au cours des micro-mouvements qui apparaissent à ce niveau. This coating can also be used on the stem of the prosthesis or any other implant when we want to either increase the hardness or have a neutral layer from the biological point of view, since titanium nitride is particularly well tolerated by the body, as mentioned above. If the prosthesis stem is coated with such a layer of titanium nitride, it has excellent surface hardness and avoids waste due to friction between said stem and the femur during micro-movements which appear at this level.

On peut bien entendu aussi effectuer un dépôt de nitrure de titane directement sur des pièces en acier au chrome-cobalt ou en acier inoxydable pour les mêmes raisons. It is of course also possible to deposit a titanium nitride directly on parts made of chromium-cobalt steel or stainless steel for the same reasons.

Le revêtement de nitrure de titane s'effectue à la manière connue sous atmosphère d'azote par la méthode C.V.D. ou P.V.D. Une fois le dépôt effectué, il est indispensable d-'effectuer un rodage important de sa surface qui est trop rugueuse a l'état brut pour l'application envisagée. Au contraire après le rodage en question, la surface de la couche de nitrure de titane est parfaitement polie. The titanium nitride coating is carried out in the known manner under a nitrogen atmosphere by the C.V.D. or P.V.D. Once the deposit has been made, it is essential to perform a significant running-in of its surface which is too rough in the raw state for the intended application. On the contrary, after the running-in in question, the surface of the titanium nitride layer is perfectly polished.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres-equivalents It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other-equivalent

Claims

1. Metallic bone prosthesis made of titanium, characterized in that at least one of its parts is coated - by any known means with a layer of titanium nitride q4 is - then - lapped in order to present a perfectly polished surface.

2. bone prosthesis according to claim 1, of the kind of a femoral prosthesis comprising a rod engaged in the wall and a ball associated by wedging with this rod, characterized in that the - ball, which is made of titanium, is coated with a nitride layer; of titanium, while the rod is also made of titanium.