RECONSTRUCTION DU CARTILAGE ARTICULAIRE

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention se rapporte à un dispositif prothétique à implanter dans une articulation pour la réparation d’un cartilage articulaire endommagé ou détérioré. Un but est de restaurer la fonctionnalité de mobilité et d’amortissement assurée par le cartilage.

Plus précisément, l’invention concerne un implant pour la réparation d’un cartilage articulaire, comprenant un support biocompatible et une matrice cellulaire de réparation du cartilage. Des exemples illustratifs d’un tel implant articulaire sont décrits ci-après et illustrés dans les figures annexées. L’implant comportant le support biocompatible est configuré pour permettre le développement d’une population de cellules ostéochondrogéniques dans la cavité articulaire et pour favoriser la différenciation dirigée de ces cellules.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Une chondropathie se manifeste par une désagrégation d’une ou plusieurs surfaces cartilagineuses, qui perdent leurs propriétés mécaniques de protection des surfaces osseuses et d’amortissement des sollicitations mécaniques d’une articulation. Non traitée, la chondropathie peut dégénérer en arthrose évoluée, causant d’importantes douleurs chroniques et pouvant être très invalidante notamment pour le patient âgé.

Si nous prenons l’exemple du genou, au cours de mouvements naturels de marche ou d’accroupissement, la pression exercée sur l’articulation du genou entre le fémur et le tibia est très importante. Si la fonction de mobilité et d’amortissement du cartilage articulaire n’est pas maintenue, ces mouvements naturels sont douloureux.

Ces lésions du cartilage articulaire peuvent se situer sur une seule des deux surfaces articulaires qui se font face, mais le plus souvent, les deux surfaces articulaires cartilagineuses en vis-à-vis sont affectées. Les lésions articulaires trouvent généralement leur source soit dans l’usure du cartilage liée à l’âge (arthrose), soit dans des traumatismes articulaires, notamment chez des sujets jeunes.

Il est à noter que les lésions de l’arthropathie peuvent aussi concerner l’os sous-jacent à la couche cartilagineuse dit « os sous-chondral ». En effet, il est connu que l’un des premiers signes radiologiques de l’arthrose au niveau du cartilage est la présence de « micro-géodes » dans l’os sous-chondral. Dans la pratique médicale actuelle, le degré de gravité des arthropathies est évalué au plan clinique par le score fonctionnel de l’ICRS, et au plan radiologique (IRM) par le grade ICRS ou suivant la classification d’Outerbridge.

Dans les formes débutantes d’arthrose, différents soins sont proposés à base d’anti inflammatoires par voie générale ou par injection locale. On peut aussi réaliser des injections intra-articulaires, par exemple des injections d’acide hyaluronique (on parle de « visco-supplémentation ») ou encore de plasma enrichi en plaquettes.

Des approches thérapeutiques relativement peu invasives sous arthroscopie peuvent être aussi proposées, comme le lavage articulaire avec débridement, la technique de microperforations de Pridie, la technique de micro-fractures, les allogreffes ostéochond raies, les autogreffes ostéochond raies (« mosaïcplastie »), ou l’utilisation de matrices tridimensionnelles composées de collagène et d’hydroxyapatite.

Les techniques mentionnées ci-avant donnent cependant des résultats assez transitoires, et au plan histologique, le cartilage reformé est généralement de mauvaise qualité avec un tissu de type fibrocartilage. C’est pourquoi, dans la pratique, il est principalement fait recours à des « arthroplasties » (pose d’une prothèse articulaire) en cas en d’arthrose évoluée. Les articulations le plus fréquemment concernées par les arthroplasties sont la hanche et le genou.

Par exemple, pour une chondropathie évoluée du genou, on posera une prothèse définitive unicompartimentale ou totale de genou fixée à demeure, pendant un geste chirurgical sous anesthésie.

On peut citer par exemple la demande internationale de brevet publiée sous le numéro WO 2005/016175 A2. Dans ce document, la prothèse est conçue dans un matériau biocompatible rigide pour restaurer les propriétés mécaniques attendues de l’articulation.

Cependant, dans le cas d’une telle prothèse articulaire, le patient doit être ensuite assez longuement rééduqué. Une prise en charge médicale importante dans un centre spécialisé est nécessaire, avec kinésithérapie et autres soins de support.

Avec une telle prothèse articulaire, il existe en outre des risques de perte de fonctionnalité mécanique au cours du temps (par usure mécanique des composants de la prothèse), et/ou d’infection du matériel prothétique.

Incidemment, des implants temporaires intra-articulaires ont aussi été proposés. Par exemple, on vient placer dans la cavité articulaire un implant comprenant une poche de gel enrichi en silicone, qui se gonfle pour se conformer au volume de la cavité articulaire. Un tel implant est illustré et décrit dans la demande internationale de brevet publiée sous le numéro WO 2008/120215 A2. Ce dernier type de traitements n’a toutefois pas donné des résultats très probants, notamment car la réparation naturelle du cartilage n’est pas suffisamment stimulée.

Il résulte de ce qui précède que les techniques de réparation du cartilage et les différents implants articulaires connus de l’état de la technique ne permettent pas une réparation suffisamment qualitative et durable du cartilage articulaire.

Les techniques connues ne répondent donc pas de manière appropriée aux enjeux de santé publique de soin des douleurs articulaires et des troubles de la mobilité articulaire, qui touchent les personnes jeunes comme les personnes âgées.

DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION

Au regard de ce qui précède, il existe un besoin pour un implant articulaire amélioré, capable de promouvoir localement la réparation d’une ou plusieurs zones de cartilage détérioré d’une articulation diarthrodiale.

Afin de réparer durablement le cartilage articulaire, l’implant recherché doit promouvoir la formation d’un nouveau cartilage articulaire de bonne qualité. Ce tissu néoformé doit être constitué des différentes couches de chondrocytes (couches superficielle, transitionnelle, radiaire, cartilage calcifié) qui sont spécifiques au cartilage articulaire (ces différentes couches étant le reflet de la complexité fonctionnelle du cartilage articulaire) et lui confèrent ses qualités mécaniques remarquables pérennes dans le temps. Les différentes couches fonctionnelles du cartilage articulaire sont par exemple décrites en termes de structure et de composition, notamment cellulaire, dans la publication scientifique suivante : Composition and Structure of Articular Cartilage: A Template for Tissue Repair, Poole, Kojima, Yasuda, Mwale, Kobayashi, Laverty, Octobre 2001 , Clinical Orthopaedics and Related Research 391 (391 ):S26-S33.

Avantageusement, l’implant recherché doit également permettre l’obtention d’une couche d’os sous-chondral, sous-jacente aux couches de cartilage. L’ensemble formé par les couches de chondrocytes susmentionnées et la couche d’os sous-chondral correspond à une « unité ostéochondrale ».

On recherche par exemple un implant articulaire adapté pour utilisation au niveau du genou (articulation fémoro-tibiale, ou fémoro-patellaire) ou de l’articulation de la hanche, notamment chez l’humain. Les variantes d’implant décrites ci-après sont cependant adaptables pour toute articulation du corps humain ou animal. Il existe notamment un besoin pour un implant articulaire dont la pose, et l’éventuel retrait subséquent dans certains cas, soient faciles et peu invasifs pour le patient. Dans le cas d’un implant destiné à s’intégrer dans l’articulation, il est important que l’implant soit bien toléré par l’organisme.

De manière préférée, l’implant recherché est configuré pour bien s’adapter à diverses morphologies de l’articulation à traiter.

Un objectif supplémentaire est que la surface du cartilage réparé présente une géométrie très proche de la géométrie du cartilage natif. On cherche à ainsi à restaurer une mobilité satisfaisante de l’articulation et à réaliser des critères géométriques de fonctionnement optimaux visant à éviter une nouvelle usure du cartilage après traitement.

Un objectif secondaire est de fournir un implant qui permette le traitement simultané de deux zones de cartilage détériorées, situées sur les deux faces opposées du plan de mobilité naturel de la cavité articulaire.

Il est proposé pour répondre à ces besoins, selon un aspect de l’invention, un implant pour la réparation d’un cartilage articulaire, l’implant comprenant : un support biocompatible configuré pour être placé au-dessus d’une première surface d’os, le support comprenant une surface de réception configurée pour délimiter un fond d’un espace de développement cellulaire, l’espace de développement cellulaire ainsi formé s’étendant entre la surface de réception et une deuxième surface d’os située en regard de la première surface d’os, une matrice de réparation superposée à la surface de réception, la matrice de réparation comprenant un volume de cellules ostéochondrogéniques prévu pour se développer dans l’espace de développement cellulaire.

Il est ainsi proposé d’implanter dans l’articulation un dispositif comprenant un support de matériel biocompatible. Le support est positionné sur une première surface d’os. Dans des exemples non limitatifs, le support peut revêtir la forme d’une plaque perforée de part en part ou d’un réseau tridimensionnel comprenant des espaces vides, les espaces vides pouvant alors être obtenus par impression 3D.

La plaque perforée peut alors être enchâssée dans le cartilage articulaire au niveau d’un secteur détérioré du cartilage.

L’implantation de cette plaque fait de préférence suite à un geste de parage de la surface articulaire détériorée, ce geste visant « mettre à plat » le secteur de cartilage détérioré comportant généralement une partie centrale constituée de cartilage aminci, fissuré voir totalement éburné (zones de disparition complète du cartilage). Le parage peut également permettre d’aplanir des secteurs latéraux de cartilage détérioré de mauvaise qualité ( bourrelets ) en relief.

De préférence, le support biocompatible s’étend sur toute la surface d’os mise à découvert résultant du parage, cette dernière surface d’os recouvrant elle-même toute l’étendue du secteur détérioré de cartilage.

Plus généralement, la surface de réception du support délimite un volume vide formant un espace de développement cellulaire. L’espace de développement cellulaire est formé entre la surface de réception du support et une deuxième surface d’os en regard. Non limitativement, le volume vide peut être par exemple formé entre, d’une part, la surface de réception du support biocompatible, et d’autre part, une deuxième surface de réception d’un deuxième support placé sur la deuxième surface d’os.

Lorsque le patient reçoit l’implant, l’espace de développement cellulaire, défini par un ou plusieurs supports biocompatibles, est doté d’une matrice de réparation constituée de cellules ostéochondrogéniques immatures.

Grâce à la configuration de l’implant de l’invention, les cellules ostéochondrogéniques disposent d’un espace de développement cellulaire au sein duquel elles prolifèrent jusqu’à coloniser complètement cet espace.

En laissant l’implant en place dans un contexte d’immobilité de l’articulation pendant une période suffisante, on permet aux cellules ostéochondrogéniques de se multiplier au sein de l’espace de développement cellulaire, directement dans la cavité articulaire. Comme il sera décrit ci-après en détail, à la suite d’une mobilisation de l’articulation qui intervient après la phase d’immobilisation de l’articulation, la différenciation des cellules ostéochondrogéniques est dirigée pour former spécifiquement un nouveau cartilage articulaire en surface et, si nécessaire, pour former également un os sous-chondral en profondeur.

De manière non limitative, la surface de réception peut reproduire de manière précise la géométrie de la surface du cartilage articulaire natif (c’est-à-dire avant détérioration du cartilage). Cette dernière géométrie peut être déterminée au cas par cas pour chaque patient, notamment à l’aide d’outils d’imagerie médicale. Des caractéristiques optionnelles et non-limitatives de l’implant pour la réparation du cartilage articulaire tel que défini ci-avant sont les suivantes, prises seules ou en l’une quelconque des combinaisons techniquement possibles :

- le support présente un bord de contact prévu pour être enchâssé dans un bord d’une cavité osseuse de la première surface d’os.

- ledit bord est un bord d’une cavité osseuse formée par parage.

- le bord de contact comprend un contour fermé.

- le bord de contact forme une périphérie de la surface de réception.

- le support comprend une surface sous-jacente opposée à la surface de réception, le support définissant une pluralité de microcavités traversantes.

- chaque dite microcavité traverse la surface de réception et la surface sous-jacente.

- les microcavités traversantes comprennent au moins un poinçonnage, et/ou comprennent au moins une région de vide, la région de vide étant alors obtenue de préférence par impression 3D.

- l’implant comprend un réseau formé d’une pluralité d’éléments de rigidification placés contre la surface de réception, une rigidité contre le cisaillement au niveau des éléments de rigidification étant strictement supérieure à une rigidité contre le cisaillement au niveau d’une zone centrale de l’espace de développement cellulaire.

- la matrice de réparation est placée contre les éléments de rigidification.

- la matrice de réparation est placée contre les éléments de rigidification sur plus de 50% d’une surface totale de la matrice de réparation, de préférence plus de 80% de ladite surface, encore plus préférentiellement plus de 90%.

- la première surface d’os et la deuxième surface d’os appartiennent à une articulation d’un individu.

- une concavité de la surface de réception est configurée pour correspondre à une concavité d’un plan de mobilité naturel de ladite articulation.

- la matrice de réparation comprend un greffon de périoste, de préférence un greffon de périoste tibial.

- le greffon de périoste est un greffon libre non vascularisé.

- le greffon de périoste est un greffon pédiculé vascularisé. - le greffon de périoste est prélevé sur la face antérieure du tibia.

- l’implant comprend au moins un élément de fixation, configuré pour stabiliser mécaniquement le support par rapport à la première surface d’os.

- l’élément de fixation comprend une vis, de préférence une vis positionnée de manière oblique, et/ou comprend une agrafe et/ou comprend un crochet.

- la vis, et/ou l’agrafe, et/ou le crochet est configuré(e) pour être implanté(e) dans une partie d’os sous-chondral latérale ou sous-jacente à l’implant.

- la vis l’agrafe et/ou le crochet est configuré(e) pour être implanté(e) sur une zone non porteuse de la première surface articulaire.

- l’implant comprend un filet prothétique configuré pour être intercalé entre le support et la deuxième surface articulaire, et configuré pour délimiter avec la surface de réception de l’implant un espace de développement cellulaire.

- le filet prothétique est amovible.

- le support est configuré pour être placé dans la cavité articulaire et se superposer à la première surface articulaire, de manière amovible.

- l’espace de développement cellulaire est défini à l’intérieur d’un évidement pratiqué dans ce support amovible, la surface de réception étant positionnée au niveau du fond dudit évidement.

- le fond du support amovible ne comporte pas de perforations.

- un matériau majoritaire du support est un matériau résorbable configuré pour s’intégrer progressivement sur la première surface d’os, le support étant de préférence formé en totalité en matériau résorbable.

- un matériau majoritaire du support est un matériau polymère, ou est un matériau biocéramique.

- le matériau polymère est du polyéthylène, et/ou du polytétrafluoroéthylène dit PTFE.

- le support est fabriqué par impression 3D.

- le support est prévu pour un placement sur une surface de l’articulation fémoro-tibiale, ou sur une surface de l’articulation fémoro-patellaire, ou sur une surface de l’articulation talo- crurale, ou sur une surface de l’articulation gléno-humérale, ou sur une surface de l’articulation acromio-claviculaire, ou sur une surface de l’articulation coxo-fémorale. DESCRIPTION GENERALE DES FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’implant ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés parmi lesquels :

La Figure 1 illustre de manière schématique trois cas de différenciation des cellules souches mésenchymateuses en tissus osseux, fibreux ou cartilagineux articulaire en fonction des contraintes mécaniques exercées sur les cellules souches mésenchymateuses.

Les Figures 2a à 2d illustrent schématiquement des étapes successives d’une opération expérimentale comportant une résection d’une partie distale de fémur, suivie d’une implantation d’un lambeau de périoste dans la cavité articulaire ainsi agrandie, puis suivie d’une mobilisation mécanique de l’articulation fémoro-tibiale.

La Figure 2e représente plusieurs vues histologiques à différents grandissements d’une articulation de genou de lapin, ces vues correspondant à l’état de l’articulation telle qu’illustrée sur la Figure 2d après une opération chirurgicale expérimentale de régénération osseuse et cartilagineuse telle que schématisée sur les Figures 2a à 2d.

La Figure 3 est une vue schématique de deux implants articulaires dans un premier exemple d’application. Sur cette vue, le cartilage articulaire détérioré est en cours de réparation.

Les Figures 4a à 4f illustrent des étapes successives de la réparation de deux secteurs détériorés de cartilage articulaire d’une même articulation fémoro-tibiale à l’aide d’implants selon la Figure 3, à partir d’un état détérioré des secteurs de cartilage avant parage (Figure 4a) jusqu’à un état réparé des secteurs de cartilage après pose des implants et sollicitation de l’articulation (Figure 4f).

La Figure 5 est une vue schématique d’un implant articulaire dans un deuxième exemple d’application, où le cartilage articulaire est en cours de réparation.

La Figure 6 est une vue schématique d’un implant articulaire dans un troisième exemple d’application, le support intra-articulaire biocompatible étant associé à un filet prothétique amovible. Sur cette vue, le cartilage articulaire détérioré est en cours de réparation.

Les Figures 7a à 7d illustrent des étapes successives de la réparation d’un secteur détérioré de cartilage articulaire à l’aide d’un implant selon la Figure 6.

Les Figures 8a à 8c illustrent schématiquement un implant articulaire dans un quatrième exemple d’application, où le cartilage articulaire situé face au support intra-articulaire biocompatible amovible est en cours de réparation, et illustrent la sollicitation de l’articulation au cours de la réparation du cartilage articulaire.

La Figure 9 est une vue schématique de deux implants articulaires dans un cinquième exemple d’application, où un secteur de cartilage articulaire est en cours de réparation.

DESCRIPTION DETAILLEE DE PLUSIEURS MODES DE REALISATION DE L'INVENTION

La description ci-après, complétée par les figures annexées, concerne une pluralité d’exemples d’implants articulaires conformes à l’invention permettant de promouvoir la réparation d’un secteur détérioré de cartilage d’une articulation fémoro-tibiale d’un patient humain. On comprendra toutefois que l’invention trouve une application, avec les mêmes avantages pour la réparation d’un secteur ou de plusieurs secteurs de cartilage situés dans une autre articulation chez un patient humain ou animal. La pose d’un implant selon l’invention est notamment envisagée pour l’articulation fémoro-patellaire, l’articulation talo--crurale, l’articulation gléno-humérale, l’articulation acromio-claviculaire, l’articulation coxo-fémorale.

Les exemples ci-après prévoient l’utilisation d’un lambeau de périoste comme matrice de réparation propre à engendrer des cellules ostéochondrogéniques dans la cavité articulaire ; on notera toutefois que d’autres types de matrices cellulaires de réparation connus en ingénierie tissulaire pourront être utilisés. De plus, la matrice de réparation pourra être associée ou non à des substances favorisant la croissance cellulaire et la différenciation dirigée vers des cellules de cartilage, telles que des protéines, facteurs de croissance, etc.

On notera également qu’un implant selon l’invention peut être utilisé pour traiter une articulation ayant fait préalablement l’objet d’une manoeuvre de décoaptation, ou pour une articulation n’ayant pas fait l’objet de cette manoeuvre.

Sur l’ensemble des figures annexées et tout au long de la description ci-après, les éléments similaires portent des références numériques identiques.

Le cartilage articulaire est un tissu conjonctif souple présent au niveau des articulations, permettant la protection des extrémités osseuses, l’amortissement de la pression des charges exercées sur les extrémités osseuses et le glissement harmonieux des surfaces articulaires en vis-à-vis.

Le cartilage articulaire est principalement constitué de cellules appelées chondrocytes, et d’une matrice extracellulaire (collagènes, glycosaminoglycanes). Les chondrocytes ont une fonction de synthèse et de maintien du tissu cartilagineux. Ils se situent dans des logettes qui contiennent chacune un ou plusieurs chondrocytes, appelées chondroplastes. Des secteurs de cartilage peuvent être détériorés par diverses pathologies touchant le cartilage. La réparation naturelle du cartilage articulaire est très peu efficace. L’évolution des lésions cartilagineuses associe des fissures du cartilage, une diminution de son épaisseur, et des lésions de l’os sous-chondral. Cette évolution peut aboutir à un effacement complet du cartilage avec mise à nu de l’os sous-chondral (éburnation).

Le cartilage articulaire est notamment présent au niveau des surfaces épiphysaires des os longs. Les chondrocytes sont issus de la différenciation cellulaire de cellules souches situées chez l’adulte dans la couche la plus superficielle du cartilage articulaire. Leur renouvellement est cependant très lent, ce tissu se réparant très difficilement.

Les os longs, à l’exception des cartilages, sont recouverts à leur surface d’une membrane appelée « périoste » qui assure l’essentiel de la réparation osseuse en cas de fracture. Le périoste est riche en cellules souches réparatrices, telles que des cellules ostéochondrogéniques. Pour une description détaillée de la composition et du rôle du périoste, on pourra se référer à la publication suivante : Periosteum contains skeletal stem cells with haigh bone regeneratiwe potential controlled by Periostin, Duchamp de Lageneste et al., Nature Communications, février 2018 22;9(1 ):773.

Face à la difficulté pour l’organisme de reproduire spontanément le cartilage articulaire, l’implant proposé ici vise à permettre la régénération du cartilage au niveau des secteurs détériorés, à partir de cellules ostéochondrogéniques (typiquement issues d’un greffon de périoste autologue).

La voie de différenciation des cellules souches mésenchymateuses en chondrocytes de type spécifiquement articulaire dépend notamment des facteurs mécaniques de l’environnement des cellules souches. Cet aspect rentre dans le cadre plus général de la « mécanobiologie » qui étudie l’influence des facteurs mécaniques locaux sur les voies de différenciation cellulaires.

A titre illustratif, sur la Figure 1 annexée, on a schématisé trois voies A, B et C de différenciation des cellules souches mésenchymateuses.

A partir d’un volume de cellules ostéochondrogéniques encore immatures 10, il est possible d’influer sur la voie de différenciation et donc sur la fonctionnalité future du tissu néoformé, en fonction des contraintes mécaniques exercées dans le volume cellulaire.

Sur la « voie A », les cellules sont « libres » et aucune contrainte mécanique (ou des contraintes minimes) sont exercées. Les cellules ostéochondrogéniques engendrent alors préférentiellement des cellules osseuses 11 A (ostéocytes). L’illustration clinique de cette voie A est tout simplement le devenir du foyer de fracture osseuse correctement stabilisé par un plâtre ou par un montage orthopédique. Le foyer de fracture (cal de fracture), au sein duquel des cellules ostéochondrogéniques issues du périoste ou de la moelle osseuse sont présentes précocement, va se différencier en os après un passage par l’état de cartilage endochondral (non schématisé) 11a.

Sur la voie B , des forces FB d’étirement sont exercées selon une direction privilégiée. On observe alors la formation d’un tissu fibreux 11b (tissu constitutif des ligaments). Une illustration clinique de cette voie B est par exemple la reconstruction chirurgicale du ligament latéral externe de la cheville par lambeau de périoste prélevé sur le péroné.

Enfin, sur la voie C , des forces FC de cisaillement sont exercées : la partie haute du volume des cellules ostéochondrogéniques est déplacée à gauche et la partie basse dudit volume est déplacée vers la droite. A la connaissance de la Demanderesse, cette voie C de différenciation n’a pas été isolée à ce jour de façon naturelle ou au cours de la pratique clinique. L’implant articulaire proposé s’appuie ainsi sur des mouvements volontaires de cisaillement favorisant une différenciation dirigée des cellules ostéochondrogéniques vers la formation de chondrocytes, formant ainsi à terme des cartilages articulaires. Après différenciation dirigée des cellules ostéochondrogéniques selon la voie C, on obtient ici de nouvelles surfaces cartilagineuses s’étendant le long du plan de clivage 11c.

Les différentes variantes d’implant articulaire décrites ci-après visent donc à entraîner une différenciation dirigée essentiellement vers une voie similaire à la voie C, en aménageant un espace de développement cellulaire au voisinage d’au moins un secteur détérioré de cartilage, espace dans lequel des cellules ostéochondrogéniques encore immatures se multiplient, puis à produire localement des contraintes mécaniques induisant des phénomènes de cisaillement de la matrice cellulaire de réparation suivant un plan proche du plan de mobilité naturel de l’articulation.

Pour ménager un espace de développement cellulaire suffisant, il est proposé d’utiliser un support biocompatible qui comprend une surface de réception, cette dernière étant placée en retrait par rapport au secteur détérioré de cartilage (par exemple placée à une profondeur supérieure à la profondeur de la couche superficielle de cartilage). Une matrice de réparation, telle que par exemple un greffon de périoste autologue, est disposée dans l’espace de développement cellulaire. A partir de cette matrice, des cellules ostéochondrogéniques se multiplient in vivo. On peut avantageusement rendre l’articulation immobile pendant une certaine durée permettant la multiplication des cellules ostéochondrogéniques en dehors de toute contrainte mécanique. Une fois que ces cellules ostéochondrogéniques (typiquement encore dans un état relativement immature) occupent l’espace de développement cellulaire, l’articulation est mobilisée afin de produire des contraintes mécaniques de cisaillement au sein du volume cellulaire formé. Le plan de cisaillement ainsi produit sera situé au plus près du plan de mobilité de l’articulation native.

Ce mouvement de cisaillement est donc généré dans l’espace de développement cellulaire, selon un plan de clivage de géométrie identique au plan de mobilité naturel des surfaces articulaires l’une vis-à-vis de l’autre.

On a représenté schématiquement sur les Figures 2a à 2d une articulation fémoro-tibiale de lapin au cours d’étapes successives de résection du fémur distal, puis d’implantation d’un greffon périostique et de mobilisation de l’articulation.

Sur la Figure 2a, avant résection, le fémur distal (côté droit de la Figure 2a) comprend une surface de cartilage articulaire 22, un os sous-chondral 23 épiphysaire non représenté sur la figure, et un cartilage de croissance 24. On réalise une résection de l’extrémité distale du fémur au niveau du selon un plan de résection PC, au-dessus du cartilage de croissance 24. On réalise ainsi un défect fémoral entre le tibia (côté gauche de la Figure 2a) et le reste du fémur. Ce défect fémoral constitue un volume dans lequel on implante une matrice de réparation 6 constituée d’un greffon de périoste autologue.

On fore en outre dans le tibia et le fémur des passages de broches de fixateur externe articulé 25 (ici, un passage au niveau du tibia et un passage au niveau du fémur sont figurés en-dessous des cartilages de croissance 24) pour installer un fixateur externe articulé permettant dans un premier temps la stabilisation mécanique des segments osseux. L’articulateur est alors placé en position verrouillée. Dans un deuxième temps, l’articulateur permet la mobilisation mécanique de l’articulation fémoro-tibiale selon un plan proche du plan de mobilité naturel (l’articulateur étant alors placé en position déverrouillée).

La Figure 2b représente la même articulation à un temps post-chirurgical précoce (quelques jours). Comme illustré sur ce schéma, une matrice de cellules ostéochondrogéniques 10 se développe dans un espace cellulaire formé à la place du fémur distal qui a été retiré. Les cellules ostéochondrogéniques issues du greffon de périoste 10 et non différenciées remplissent l’espace disponible entre le reste du fémur et le tibia. On observe aussi que le cartilage de croissance 24 fémoral (côté droit de la figure) s’active ici en tendant à se rapprocher de la surface articulaire tibiale (vers la gauche), le cartilage de croissance formera un massif osseux en dessous de lui. La Figure 2c représente la même articulation à un temps post-chirurgical intermédiaire, postérieur à l’instant de la Figure 2b. Les broches du fixateur externe sont fixées au niveau des passages de broches 25 et l’articulation est mobilisée mécaniquement, selon les directions de mobilisation représentées par les flèches de la Figure 2c. On génère ainsi un contexte biomécanique de cisaillement des cellules ostéochondrogéniques 10 favorable à une différenciation desdites cellules vers des chondrocytes en surface (voie C décrite ci- avant), et vers des cellules d’os en profondeur (voie A décrite ci-avant). Après une première mobilisation, on observe ainsi la formation d’un pré-cartilage 22bis face à la surface de cartilage 22 tibial, ainsi que la formation d’un précurseur d’os sous-chondral 23bis entre le pré-cartilage 22bis et le cartilage de croissance 24. A l’issue de la mobilisation articulaire par le fixateur articulé, par exemple après une période de 20 jours de mobilisation, on observe la formation d’une nouvelle surface de cartilage 22 fémoral à la surface du régénérât, comme illustré sur la Figure 2d. La géométrie de la surface de cartilage 22 fémoral néoformé est très proche de la géométrie du cartilage fémoral natif avant résection et implantation du greffon de périoste.

La Figure 2e représente une série de vues histologiques réelles à différents grandissements, sur lesquelles une articulation de genou (articulation fémoro-tibiale) de lapin est visible à l’issue d’une réparation osseuse et cartilagineuse. Les vues ont été acquises 20 jours après l’opération chirurgicale expérimentale visant à régénérer l’extrémité inférieure du fémur dans ses composantes osseuse et cartilagineuse, par l’implantation d’un greffon de périoste exposée au figures 2A à 2D.

Sur la partie à gauche de la Figure 2e, un tibia de l’articulation fémoro-tibiale est visible sur une zone basse et un fémur de l’articulation fémoro-tibiale est visible sur une zone haute. Le tibia 31 comprend un cartilage de croissance tibial 32 au-dessus duquel s’étendent l’épiphyse et le plateau tibial. La région fémorale de régénération ostéoarticulaire 33 en face du plateau tibial comprend un cartilage articulaire néoformé 34 en surface et, plus en profondeur, un cartilage endochondral 35. On observe également sur cette partie haute de la Figure 2e un front d'ossification 36 et un cartilage de croissance fémoral 37. On visualise également, sur cette vue histologique, la zone de passage d’une broche de fixation fémorale 38 qui correspond à l’un des points d’attache du fixateur externe articulé.

Sur la partie en haut à droite de la Figure 2e, on a reporté une vue histologique à un grossissement plus important, centrée sur le cartilage articulaire néoformé 34. Cette vue permet d’observer la phase finale de la reconstruction du cartilage articulaire.

Du côté gauche de cette vue, sous une couche de périchondre, on peut observer un cartilage articulaire comportant les couches transitionnelle et radiaire 34A. De ce côté gauche, aucune couche tangentielle n’est présente en surface des couches transitionnelle et radiaire 34A.

Dans la partie centrale de cette vue, on observe une zone de « finalisation » de la reconstruction, dans laquelle deux secteurs de couche tangentielle 34B sont insérés dans l’épaisseur du périchondre.

Du côté droit de cette vue, on observe un cartilage mature 34C visible en surface. Au niveau de ce cartilage mature 34C, la couche tangentielle s’est raccordée avec les couches sous- jacentes.

Sur la partie en bas à droite de la Figure 2e, on a reporté une vue histologique à un grossissement encore plus important, centrée sur les secteurs de couche tangentielle 34B du cartilage articulaire néoformé 34. Les secteurs de couche tangentielle 34B sont situés sous une couche de cellules immatures du périchondre, et sont séparées de la couche transitionnelle par des cellules immatures 39.

Les expériences décrites ci-avant ayant validé le principe d’une réparation du cartilage articulaire à l’aide de l’implantation d’un greffon de périoste dans l’espace inter-articulaire, suivie d’une mobilisation mécanique de l’articulation, nous décrivons ci-après une pluralité d’exemples d’implants articulaires mettant en oeuvre ce principe de manière améliorée.

Exemple 1 - Implant comprenant deux plaques de support enchâssées dans l’articulation

La Figure 3 illustre un implant articulaire selon un premier exemple de réalisation, implanté dans une articulation fémoro-tibiale d’un patient humain. Dans le présent exemple, deux secteurs détériorés de cartilage sont présents de part et d’autre d’un plan de mobilité P de l’articulation native. Deux zones de cartilage 22 se font face, de part et d’autre du plan de mobilité naturel de l’articulation P.

Chaque zone de cartilage 22 comprend ici un secteur détérioré de cartilage. Chaque zone de cartilage 22 s’étend par-dessus un os sous-chondral 23. Dans l’exemple de la Figure 3, l’os sous-chondral 22 visible sur la partie haute de la figure est également détérioré (lésions de l’os sous chondral souvent associées à l’arthrose comme indiqué précédemment). On a représenté deux interfaces I entre chaque zone de cartilage 22 et l’os sous-chondral 23 correspondants.

De manière préférentielle, chaque zone de cartilage 22 (ainsi qu’éventuellement une partie de l’os sous-chondral 23 sous-jacent) a fait l’objet d’un parage avant la pose de l’implant. Par « parage », on entend une manoeuvre consistant à éroder la zone de cartilage 22, de sorte que l’os sous-chondral 23 est mis à nu. Le parage permet de nettoyer le secteur détérioré DA à réparer, et permet d’éliminer optionnellement un « bourrelet » qui peut être présent sur le bord du secteur détérioré DA (tel que le bourrelet F de la Figure 4a). Le procédé de parage peut donner lieu à des micro-saignements au niveau de l’os. Un autre avantage du parage est qu’il crée des micro-fractures au niveau de l’os sous-chondral 23 (lame corticale sous-chondrale et os trabéculaire). Les micro-fractures entraînent des phénomènes de réparation osseuse a minima sous l’implant, avec afflux de néovaisseaux sanguins et libération locale de facteurs de croissance.

Ici, pour promouvoir la réparation des deux secteurs détériorés de cartilage, l’implant comprend deux supports 3 biocompatibles placés respectivement sur une première surface d’os 2 et sur une deuxième surface d’os 2bis. De préférence, la première surface d’os 2 et la deuxième surface d’os 2bis sont en regard. Les deux surfaces de réception 4 respectives des deux supports sont ici distantes d’une distance moyenne L perpendiculairement au plan de clivage P. On rappelle que l’épaisseur totale moyenne de chacun des deux cartilages articulaires d’une articulation fémoro-tibiale humaine adulte est de 5 millimètres environ.

Une analyse statistique des épaisseurs de cartilage des articulations de cheville, de genou et de hanche chez l’humain est proposée dans la publication scientifique suivante : Thickness of human articular cartilage in joints of the lower limb, Shepherd, Seedhom, Ann Rheum Dis 1999 Jan; 58(1 ): pp.27-34.

Comme il sera détaillé ci-après, chaque support 3 comprend une surface de réception 4 qui forme le fond d’un espace de développement cellulaire 60. L’espace de développement cellulaire 60 est formé entre la surface de réception 4 et une surface en regard.

Une surface de réception 4 est ici formée sur une face supérieure du support 3 situé sur le condyle fémoral, et une autre surface de réception 4 est ici formée sur une face inférieure du support 3 situé sur le plateau tibial.

Dans l’exemple de la Figure 3, l’espace de développement cellulaire 60 est ainsi délimité (localement perpendiculairement au plan de clivage P) par les deux surfaces de réception 4, et est en outre délimité par des bords de contact 21 formés après parage. L’espace de développement cellulaire pourrait être délimité directement par des bords du secteur de cartilage détérioré.

De plus, l’implant comporte au départ, comme il sera vu ci-après, une matrice de réparation 6 posée au-dessus de la surface de réception 4, afin de donner lieu à la multiplication de cellules ostéochondrogéniques dans l’espace de développement cellulaire 60.

- Support biocompatible Le support 3, formé en un matériau biocompatible, a pour fonction de délimiter l’espace de développement cellulaire 60 et d’être implanté dans l’articulation (ici fémoro-tibiale) pour permettre la sollicitation des cellules de la matrice selon le plan de clivage P et diriger la différenciation des cellules présentes dans l’espace de développement cellulaire 60.

Dans l’exemple de la Figure 3, chaque support 3 est enchâssé directement dans un secteur détérioré de cartilage, pour réparer in situ ledit secteur détérioré. A terme, le support 3 est intégré à l’articulation. Pour ce faire, le support 3 peut avantageusement être formé en un matériau résorbable, dans sa totalité ou pour certains secteurs spécifiques. Le support 3 peut ainsi s’intégrer progressivement à l’articulation, de manière solidaire à la zone de cartilage 22 et à l’os sous-chondral 23.

La publication scientifique Bioactive scaffolds for osteochondral régénération, Deng, Chang, Wu, Journal of Orthopaedic Translation (2019) 17, pp.15-25, liste des matériaux d’utilisation avantageuse dans un support biocompatible destiné à être implanté dans la cavité articulaire. On pourra envisager un support 3 composé d’un ou plusieurs matériaux choisis dans les matériaux décrits dans ce document (voir pages 19 et 20), à savoir les matériaux polymères, les matériaux à base de matrice extracellulaire (ECM), les matériaux biocéramiques, les verres biologiques, les matériaux métalliques biocompatibles. Dans le cas d’un support 3 en matériau résorbable, on pourra notamment utiliser une ou plusieurs biocéramique(s) biorésorbable(s) mentionnée(s) sur la Figure 3 de ce document, par exemple le phosphate tricalcique dit TCP, et/ou un mélange biocéramique/polymère.

Dans un autre exemple, un matériau majoritaire du support 3 est un matériau polymère tel que polyéthylène et/ou le polytétrafluoroéthylène dit PTFE.

On choisit une forme du support 3 adaptée pour une pose facile et une fixation simple sur la surface d’os. Dans l’exemple de la Figure 3, les supports peuvent revêtir la forme d’une plaque mince (dont une épaisseur selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de clivage P est faible par rapport à une aire de la surface de réception 4). La plaque mince est alors directement enchâssée dans le secteur détérioré.

Lorsque le support 3 revêt une telle forme de plaque mince, le support 3 présente de préférence un bord de contact 31 qui s’enchâsse directement contre les bords 21 formés après parage au niveau de l’os sous-chondral. Ainsi, le support 3 est placé dans la continuité de la zone de cartilage 22. De préférence, le support 3 est configuré pour que la surface de réception 4 soit placée dans le prolongement de l’interface I entre la zone de cartilage 22 et l’os sous-chondral 23. Un avantage associé est que le cartilage réparé présente alors une géométrie proche de celle du cartilage natif avant détérioration. Le bord de contact 31 est de préférence un contour fermé. De préférence, le bord de contact 31 s’étend sur tout le tour de la surface de réception 4, en formant une périphérie de la surface de réception 4. Ladite surface de réception 4 du support 3 s’intégre ainsi totalement dans l’articulation. Par exemple, la plaque mince du support 3 est formée d’au moins une ou plusieurs parties discoïdes ou en forme de portions de disque (dépendant de la géométrie du secteur détérioré).

Le support 3 est de préférence formé de sorte que la surface de réception 4 se conforme au mieux avec la géométrie de l’interface os/cartilage native, avec par exemple une concavité plus ou moins importante, une convexité plus ou moins importante, ou des formes plus complexes avec des convexités ou des concavités de rayons différents dans les plans différents de l’espace.

Ainsi, de manière très avantageuse, la surface de réception 4 et le bord de contact 31 reproduisent de manière précise la géométrie de la surface du cartilage articulaire natif nécessitant une réparation.

Pour reproduire de manière précise la géométrie de la surface du cartilage articulaire natif, il est possible d’acquérir des images cartographiques précises de l’état de l’articulation concernée chez le patient avant conception et pose de l’implant. On pourra utiliser pour ce faire la radiographie standard, l’arthroscanner, l’imagerie de résonance magnétique (IRM) (IRM en temps de relaxation T2 ou en T1 RHO). L’imagerie IRM avec séquences d’acquisition dites « dGEMRIC » (delayed Gadolinium-Enhanced MRI of articular Cartilage) est également une technique performante pour établir une cartographie 3D de l’état du cartilage et calculer les surfaces devant être réparées

De manière très avantageuse, lorsque le support 3 est du type directement enchâssé dans le secteur détérioré comme sur la Figure 3, le support 3 définit une pluralité de microcavités traversantes 8 qui traversent la surface de réception 4, et qui traversent également une surface sous-jacente 5 du support 3. La surface sous-jacente 5 est opposée à la surface de réception 4 ; la surface sous-jacente 5 est par exemple soit posée directement sur l’os sous- chondral 23, soit orientée vers une zone détériorée dudit os sous-chondral 23.

De telles microcavités traversantes 8 mettent l’espace de développement cellulaire 60 en communication directe avec les couches d’os situées sous le cartilage, et éventuellement en communication directe avec la moelle osseuse, ladite moelle contenant aussi des cellules souches ostéochondrogéniques.

Un premier avantage est que des vaisseaux sanguins présents dans lesdites couches d’os peuvent venir vasculariser et oxygéner la base de l’espace de développement cellulaire 60. De plus, ces espaces confèrent localement une stabilité mécanique aux cellules souches de la matrice cellulaire de réparation, leur permettant de s’engager dans la voie A de différenciation telle qu’illustrée sur la Figure 1. Il est ainsi possible de générer des volumes d’os sous-chondral à l’intérieur des microcavités traversantes 8, ce qui favorise la régénération d’une nouvelle interface os/cartilage proche de l’interface os/cartilage de l’unité ostéochondrale native.

On peut par exemple former les microcavités traversantes 8 par poinçonnage du support 3. Dans le présent exemple, la plaque mince formant chaque support 3 présente une pluralité de perforations, de préférence régulièrement réparties sur la surface de la plaque mince. En alternative, une ou plusieurs régions de vide peuvent être prévues nativement dans la forme du support 3. Par exemple, si le support 3 est fabriqué par impression 3D, la conception du modèle 3D du support 3 peut intégrer des espaces vides afin de former les microcavités traversantes 8 dans la structure du support.

S’agissant de la fabrication du support 3 par impression 3D, on pourra se référer aux techniques d’impression 3D à l’aide de matériaux biocompatibles décrites (en particulier à la page 22) dans la publication Bioactive scaffolds for osteochondral régénération, Deng, Chang, Wu, Journal of Orthopaedic Translation (2019) 17, pp.15-25, déjà citée précédemment. On pourra notamment utiliser une ou plusieurs des techniques suivantes : l’impression par extrusion, l’impression laser, la stéréolithographie, le dépôt de fil fondu (FDM), le frittage sélectif laser (SLS), l’électro-filature, etc.

On notera que la géométrie de la surface sous-jacente 5 opposée à la surface de réception 4 peut avantageusement s’adapter à la géométrie de la surface de l’os sous-chondral 23, notamment si ce dernier est détérioré et que des « micro-géodes » ou autres formes convexes et/ou concaves sont présentes dans l’os sous-chondral.

Par exemple, la surface sous-jacente 5 visible sur la Figure 3 reproduit les reliefs et creux éventuels de l’os sous-chondral 23, de sorte à s’adapter au contexte osseux sous-jacent de l’implant. On améliore ainsi la stabilité mécanique de l’implant vis-à-vis de l’os sous- chondral 23, notamment au moment de la mobilisation de l’articulation par un mouvement de cisaillement comme décrit ci-avant. Les espaces vides présents au niveau de la surface sous-jacente 5 sont prévus pour être recolonisés par du tissu osseux.

De manière optionnelle et avantageuse (notamment dans le cas d’un support biocompatible enchâssé directement dans une surface d’os sous-chondral), la forme de la surface sous- jacente 5 est adaptée à la surface de l’os sous-chondral 23, et notamment à ses reliefs et creux, après l’étape de parage du cartilage. Cette adaptation de la forme de la surface sous- jacente 5 peut avantageusement être réalisée par meulage du support, par exemple par le praticien au moment de la pose de l’implant articulaire. Un avantage est de garantir une correspondance optimale entre les concavités de la surface sous-jacente 5 du support et les concavités du sous-sol osseux sur l’os sous-chondral 23.

Un support 3 du type représenté sur la Figure 3 enchâssé directement dans un secteur détérioré du cartilage, après une procédure éventuelle de parage du secteur détérioré, présente une pluralité d’avantages.

Pour améliorer le positionnement et la stabilité de l’implant, il est possible de prévoir au moins un élément de fixation 12 entre le support 3 et la surface d’os. Ici, au moins deux vis obliques sont utilisées comme éléments de fixation pour chaque support 3, les vis obliques s’enfonçant dans l’os sous-chondral 23.

D’autre part, deux supports 3 conformes par exemple à l’exemple ci-avant peuvent facilement être enchâssés dans deux secteurs articulaires opposés (ici sur la première surface d’os 2 et la deuxième surface d’os 2bis), de part et d’autre du plan de clivage P. Un avantage de cette configuration est de promouvoir simultanément la réparation de deux secteurs détériorés de cartilage, des deux côtés de l’articulation. Pour autant, la procédure de pose des deux supports 3 demeure relativement peu invasive par rapport à la procédure de pose d’une prothèse articulaire standard.

Pour illustrer la procédure de pose des deux supports 3 et de réparation des secteurs de cartilage détérioré, on a représenté sur les Figures 4a à 4d annexées des étapes successives de pose et de réparation selon un exemple. On notera que sur ces Figures 4a à 4d, l’espace inter-articulaire a été agrandi artificiellement pour davantage de lisibilité.

Sur la Figure 4a, l’os supérieur (fémur) présente un secteur détérioré DA s’étendant dans la zone de cartilage 22 et dans l’os sous-chondral 23 sous-jacent. L’os inférieur (tibia), quant à lui, présente un secteur détérioré DB s’étendant uniquement à l’intérieur de la zone de cartilage 22. Les deux zones de cartilage 22 détériorées présentent des bourrelets latéraux F.

Sur la Figure 4b, on a représenté la cavité articulaire après parage des secteurs détériorés DA et DB. On forme ainsi une première surface d’os 2 et une deuxième surface d’os 2bis, propres à recevoir les supports 3. Les surfaces d’os recevant l’implant sont délimitées par des bords de contact 21. Le parage permet ainsi d’obtenir des parois lisses pour recevoir l’implant. On élimine en outre les bourrelets F des cartilages détériorés. Ensuite, en référence à la Figure 4c, on procède à la pose proprement dite de l’implant. Chaque surface d’os reçoit un support 3 à l’interface entre le cartilage et l’os sous-chondral. Les bords de contact 31 des supports 3 sont placés contre les bords 21. Dans la mesure où les supports 3 sont ici destinés à être bien fixés à l’os sous-chondral au moment de la mobilisation, on utilise ici comme éléments de fixation 12 des vis obliques vissées dans l’os sous-chondral 23. Les éléments d’adaptation au contexte osseux sous-jacent sont schématisés de manière simplifiée sur la Figure 4c, par des formes en croix au niveau de la surface sous-jacente 5.

Une matrice de réparation 6 est positionnée dans l’espace entre les deux surfaces de réception 4 des deux supports 3. Ici, on utilise une unique matrice de réparation 6 pour les deux supports 3 ; en alternative, chaque support pourrait être doté de sa matrice de réparation propre.

La pose de l’implant peut par exemple être réalisée par arthroscopie. Cette procédure est peu invasive et l’implant articulaire est bien toléré par l’organisme.

On a représenté sur la Figure 4d le résultat obtenu après avoir laissé les cellules ostéochondrogéniques se multiplier pendant que l’articulation est laissée immobile pour une période de quelques jours, dans l’espace de développement cellulaire 60 formé entre les supports 3. De préférence, les cellules ostéochondrogéniques viennent remplir l’espace de développement cellulaire 60 à la fois au voisinage du plan de clivage P et au sein des microcavités traversantes 8.

Ensuite, en référence à la Figure 4e, on sollicite mécaniquement l’articulation, le long du plan de clivage P (phase de mobilisation) et dans l’axe d’intérêt pour les articulations de mobilité multidirectionnelle. Dans cet exemple, on induit un mouvement relatif du tibia par rapport au fémur. La sollicitation mécanique de l’articulation peut être réalisée selon toute modalité connue : sollicitation en kinésithérapie, et/ou utilisation d’un outil mécanique, etc.

A l’issue d’un certain temps de sollicitation, les cellules ostéochondrogéniques présentes dans l’espace de développement cellulaire 60 commencent à se différencier sélectivement vers la formation d’un cartilage articulaire.

Enfin, on a représenté sur la Figure 4f le résultat de réparation obtenu après la phase de mobilisation de l’articulation fémoro-tibiale. On a illustré un résultat de réparation considéré comme optimal : des zones de cartilage 22 réparé se sont reformées dans la continuité des interfaces entre le cartilage et l’os sous-chondral, notamment au voisinage du plan de clivage P, et les microcavités traversantes 8 de l’implant ont été comblées par des volumes d’os sous-chondral 23.

On détaille ci-après plusieurs caractéristiques préférentielles de la matrice de réparation 6 et des éléments de rigidification 7 optionnels associés au support 3.

- Matrice de réparation du cartilage

La matrice de réparation 6 de l’implant articulaire est destinée à donner naissance à un volume de cellules ostéochondrogéniques, se développant dans l’espace de développement cellulaire 60 délimité par le support 3.

De préférence, avant la pose de l’implant, la matrice de réparation 6 revêt la forme d’un élément cohésif solide, non nécessairement solidaire du ou des supports 3. Lors de la pose du ou des supports 3, ou juste après ladite pose, la matrice de réparation 6 est superposée à la surface de réception 4 d’un support 3, en étant éventuellement suturée au support 3. La matrice de réparation 6 est ainsi placée dans un espace de développement cellulaire 60.

La matrice de réparation 6 engendre ensuite une multitude de cellules ostéochondrogéniques.

De manière très préférentielle, lors de la pose de l’implant, la matrice de réparation 6 comprend un greffon périoste. On rappelle que le périoste et sa fonction biologique ont été définis ci-avant.

Très avantageusement (mais non obligatoirement), le greffon de périoste est un greffon libre non vascularisé. Le lambeau de périoste présente alors de préférence une dimension maximale inférieure à une dimension maximale du support 3. Le greffon peut alternativement être un greffon pédiculé vascularisé, ou une combinaison de greffon non vascularisé et de greffon vascularisé si deux greffons sont utilisés.

Également très avantageusement, le greffon de périoste résulte d’une autogreffe. Autrement dit, les cellules formant le greffon de périoste sont des cellules autologues, issues du même individu chez lequel on pose l’implant articulaire. L’utilisation de cellules autologues favorise une bien meilleure tolérance des cellules ostéochondrogéniques, et à terme des chondrocytes du cartilage réparé, par l’organisme de l’individu. Ainsi, on promeut plus efficacement la régénération du cartilage et on limite fortement le risque de rejet.

De préférence, le greffon périostique dont est issue la matrice de réparation est prélevé in vivo depuis un périoste sain. Dans l’exemple de la Figure 3, le périoste est par exemple prélevé sur une zone de périoste tibial antérieur. Le geste de prélèvement d’un greffon de périoste est aisé et peu invasif. Eléments de ri qidi fi cation

De manière avantageuse et non nécessaire, au moins un support 3 de l’implant articulaire peut être associé à une pluralité d’éléments de rigidification 7. Une fonction de ces éléments de rigidification 7 est d’améliorer la différenciation dirigée des cellules engendrées à partir de la matrice de réparation 6.

De manière préférée, la matrice cellulaire de réparation qui se développe dans l’espace 60 présente une consistance de type « gel ».

C’est pourquoi des éléments de rigidification 7 permettent de contrôler plus finement la rigidité de la matrice de réparation vis-à-vis du mouvement de cisaillement selon le plan de clivage P. A l’intérieur d’un volume occupé par les éléments de rigidification 7 au sein de l’espace de développement cellulaire 60, on crée une zone dans laquelle la rigidité de la matrice de réparation contre le cisaillement est strictement supérieure à la rigidité de la matrice de réparation contre le cisaillement au voisinage du plan de clivage P.

De préférence, un réseau d’éléments de rigidification 7 est placé contre la surface de réception 4 du support 3. Ce réseau est par exemple positionné au-dessus de cette surface de réception 4, c’est-à-dire entre cette surface de réception 4 et le plan de clivage P. Ainsi, on rend plus rigide la matrice située dans le fond de l’espace de développement cellulaire 60.

Les éléments de rigidification 7 induisent ainsi la formation d’un gradient de rigidité au sein de l’implant, avec une rigidité décroissante depuis le(s) support(s) 3 en direction du centre de l’espace de développement cellulaire 60.

Un tel gradient de rigidité accroît l’effet de différenciation dirigée des cellules ostéochondrogéniques vers des chondrocytes, afin de mieux régénérer le cartilage articulaire. En effet, les cellules ostéochondrogéniques proches du plan de clivage sont amenées à se déplacer davantage que les cellules ostéochondrogéniques plus éloignées du plan de clivage, ce qui contribue à encourager la différenciation vers des chondrocytes.

De préférence, chaque élément de rigidification 7 est de structure partiellement creuse, afin que des cellules ostéochondrogéniques puissent s’y positionner. Chaque élément de rigidification 7 revêt par exemple la forme d’un croisillon tridimensionnel fin. Le réseau d’éléments de rigidification 7 peut être obtenu par impression 3D.

De manière avantageuse, au moins un élément de rigidification 7 est solidaire mécaniquement avec le support 3. De préférence, l’intégralité du réseau d’éléments de rigidification 7 est solidaire avec le support 3. A titre d’exemple, un élément de ri gidif ication 7 en forme de grille creuse peut s’étendre à partir de la surface de réception 4 du support, selon une direction d’extension sensiblement perpendiculaire à la surface de réception 4. La grille creuse peut être formée de plusieurs parois perpendiculaires formant des logettes parallélépipédiques creuses, dans lesquelles les cellules ostéochondrogéniques peuvent être contenues. La matrice de réparation 6 peut être posée sur la surface supérieure de la grille creuse, alors que la surface inférieure de la grille creuse peut suivre les concavités de la surface de l’os sous-chondral. Ce mode de réalisation pour l’élément de rigidification 7 est notamment pertinent dans le cas où le support 3 est une plaque mince enchâssée dans le secteur articulaire à réparer.

Dans un autre exemple, notamment toujours pour un support 3 en forme de plaque mince enchâssée dans l’os, on peut utiliser une pluralité d’éléments de rigidification unitaires, chaque élément de rigidification étant placé sur une perforation traversante 8. Les éléments de rigidification sont formés de structures rigides creuses, par exemple de forme pyramidale et de base parallèle à la surface de réception 4.

Dans l’un quelconque des modes de réalisation décrits ci-avant, les éléments de rigidification 7 sont avantageusement répartis régulièrement sur toute la surface de réception 4. Lorsque la matrice de réparation 6 est superposée à la surface de réception 4, la matrice de réparation 6 est de préférence placée au-dessus des éléments de rigidification 7.

La Figure 5 illustre un implant articulaire selon un deuxième exemple de réalisation, implanté dans une articulation fémoro-tibiale. Là encore, dans cet exemple, deux secteurs détériorés de cartilage sont à réparer de part et d’autre d’un plan de clivage P.

Ici, le secteur détérioré de cartilage illustré sur une partie basse de la Figure 5 s’étend sur une surface plus vaste que la surface d’extension du secteur détérioré opposé.

Dans ce deuxième exemple, sur le secteur détérioré illustré sur la partie basse, on appose un support 3 similaire aux supports décrits ci-avant en relation à l’Exemple 1. Une surface de réception 4 est ainsi formée et délimite le fond d’un espace de développement cellulaire 60, de préférence dans la continuité de l’interface entre une zone de cartilage 22 et l’os sous-chondral 23 sous-jacent.

Dans ce deuxième exemple, à la différence de l’Exemple 1 , on ne place pas de support additionnel dans le secteur détérioré opposé. Autrement dit, l’implant articulaire comprend ici un unique support 3. Ici, le support 3 est du type enchâssé dans l’os. Ainsi, l’espace de développement cellulaire 60 est ici délimité par la surface de réception 4 et la surface d’os 2bis située en regard. L’espace de développement cellulaire 60 est directement formé entre le support 3 et la surface d’os située en regard.

Sur la Figure 5, les deux secteurs détériorés de cartilage (situés en haut et en bas) ont fait l’objet d’un parage avant pose de l’implant. Ainsi, l’espace de développement cellulaire 60 est délimité, sur sa partie haute, par la surface d’os 2bis réalisée par parage. De façon alternative, ledit espace pourrait être délimitée par une surface d’os sans parage.

Un implant selon l’Exemple 2 est avantageux notamment dans le cas où une zone de cartilage fortement endommagée, et/ou endommagée sur une vaste surface, se situe face à une zone de cartilage faiblement endommagée, et/ou endommagée sur une surface moins vaste. En utilisant un unique support biocompatible au lieu de deux supports, on allège la procédure de pose de l’implant, tout en permettant la formation d’un cartilage réparé des deux côtés du plan de clivage.

Dans ce cas, le gradient de rigidité est réalisé à l’intérieur de l’espace de développement cellulaire sur le côté dépourvu d’implant, grâce à la structure tridimensionnelle « poreuse » de l’os sous-chondral. Les pores de l’os sous-chondral constituent un espace de stabilité pour les cellules ostéochondrogéniques au cours de la mobilisation de l’articulation, alors que l’implant est en place.

La Figure 6 illustre un implant articulaire selon un troisième exemple de réalisation, implanté dans une articulation fémoro-tibiale. Ici, un unique secteur de cartilage est considéré comme un secteur détérioré à réparer (secteur situé sur la partie haute de la Figure 6). On considère que le cartilage opposé est un cartilage intègre.

Le cartilage intègre ne nécessitant pas de réparation, on ne place pas de support additionnel dans ce cartilage intègre. Autrement dit, l’implant articulaire comprend ici un unique support 3, similaire aux supports décrits ci-avant en relation aux Exemples 1 et 2. A nouveau ici, le support 3 est du type enchâssé dans l’os.

Selon une première variante préférentielle, avant la phase de mobilisation de l’articulation, on dispose un filet prothétique 9 sur tout ou partie de la surface d’os 2bis du cartilage intègre situé en regard du support 3. Le filet prothétique 9 est par exemple apposé simultanément à la pose du support, ou juste après la pose du support. Là encore, le secteur détérioré de cartilage a de préférence fait l’objet d’un parage avant la pose du support. Le filet prothétique 9 est intercalé entre le support 3 et la surface de cartilage 2bis en regard, de sorte que l’espace de développement cellulaire 60 est délimité par la surface de réception 4 du support 3 et par la surface 2bis cependant que les cellules ostéochondrogéniques colonisent avantageusement l’intérieur des mailles du filet prothétique 9.

Le filet prothétique 9 est formé en un matériau biocompatible. Dans un exemple préférentiel, un matériau du filet prothétique 9 est un matériau couramment utilisé pour fabriquer des filets pour le traitement des hernies, par exemple du polypropylène et/ou du polyester. Il s’agit de préférence d’un matériau très souple pouvant facilement se conformer à la géométrie de la surface 2bis. Par exemple, le filet prothétique 9 présente une structure générale en grillage.

De préférence, le filet prothétique 9 est amovible et peut être facilement déplacé ou retiré de la surface 2bis. Pendant la procédure, le filet prothétique 9 est de préférence solidarisé avec la surface 2bis de sorte à se mouvoir avec le segment osseux durant la phase de mobilisation.

Un avantage d’un tel filet prothétique est de rigidifier la matrice de réparation dans la zone de l’espace de développement cellulaire 60. Si le filet prothétique 9 est utilisé en combinaison avec des éléments de ri gi d if i cation 7 placés sur le support 3, on forme ainsi deux zones de rigidité élevée contre le cisaillement, de part et d’autre du plan de clivage. Cela participe à privilégier la formation de chondrocytes.

A titre illustratif, on a représenté schématiquement sur les Figures 7a à 7d des étapes successives de pose d’un implant selon l’Exemple 3 et de réparation du cartilage.

Sur la Figure 7a, après avoir paré le secteur détérioré de cartilage (partie haute), on enchâsse un support 3 sur la surface d’os, ici le long de l’interface I entre la zone de cartilage 22 et l’os sous-chondral 23. On place une matrice de réparation 6 sur le support 3, typiquement un lambeau libre de périoste. En simultané, on place sur la surface d’os opposée un filet prothétique 9 du type décrit ci-avant. Le filet prothétique 9 est momentanément solidarisé mécaniquement avec la surface d’os correspondante.

La Figures 7b et la Figure 7c illustrent respectivement des étapes similaires aux étapes décrites précédemment en relation aux Figures 4d et 4e. Sur la Figure 7b, des cellules ostéochondrogéniques se développent dans l’espace de développement cellulaire 60. Sur la Figure 7c, l’articulation fémoro-tibiale est sollicitée selon le plan de clivage P, en exerçant des contraintes de cisaillement. Par différenciation dirigée des cellules ostéochondrogéniques, un pré-cartilage 22bis se forme au voisinage du plan de clivage P. Enfin, sur la Figure 7d, il est considéré que le secteur détérioré de cartilage a été réparé. Un cartilage réparé s’est formé par-dessus le support 3. Le cartilage réparé est ainsi intégré de manière durable à l’articulation. De manière très avantageuse, on retire ensuite le filet prothétique 9 en le désolidarisant de la surface d’os 2bis. Les éventuels éléments cellulaires ostéo-cartilagineux intégrés dans les mailles du filet sont emportés par le retrait du filet prothétique 9, laissant le pré-cartilage 22bis sous-jacent intègre. Ainsi, il n’est pas nécessaire que le matériau constitutif du filet prothétique 9 soit un matériau résorbable.

Exemple 4 - Implant comprenant un support amovible placé en regard d’une zone à réparer

La Figure 8a illustre un implant articulaire selon un quatrième exemple de réalisation, implanté dans une articulation fémoro-tibiale. Ici, un unique secteur de cartilage (sur une partie haute de la figure) est considéré comme un secteur détérioré à réparer.

A la différence des Exemples 1 , 2 et 3 précédents, le support 3 biocompatible est ici placé non pas au niveau du secteur détérioré DA de cartilage à réparer, mais en regard dudit secteur détérioré DA. Ainsi, la surface de réception 4 délimite un fond d’un espace de développement cellulaire 60 en face du secteur détérioré DA.

De manière très préférentielle, le support 3 est placé sur une surface d’os 2 correspondant à un cartilage sain et intègre. Le présent Exemple 4 est donc notamment adapté pour réparer un secteur détérioré DA situé en face d’une surface d’un cartilage sain. Le support 3 est ici superposé à un plateau tibial.

Pour loger le support 3, l’articulation fémoro-tibiale a ici été avantageusement décoaptée. La « décoaptation » de l’articulation désigne l’opération consistant à écarter par une manipulation externe de l’articulation les surfaces osseuses opposées des deux côtés de la cavité articulaire. Ici, l’articulation a, de préférence été décoaptée avant la pose de l’implant amovible.

Au terme de la décoaptation, les surfaces osseuses se font face. L’intégrité anatomique est préservée.

A la différence des Exemples 1 , 2 et 3 précédents, le support 3 biocompatible ne présente pas ici une forme de plaque mince perforée.

Ici, le support 3 présente une forme de socle, épousant avantageusement les profils de la surface articulaire fémorale, et s’étend sur une surface plus vaste que la surface du secteur détérioré DA de cartilage. Pour former un espace de développement cellulaire 60 face au secteur détérioré DA, le support 3 comprend un évidement 13. La surface de réception 4 est positionnée au fond de l’évidement 13. Du fait de la présence de l’évidement 13, la surface de réception 4 se situe en retrait par rapport à des surfaces de contact 14 du support 3. De préférence, les surfaces de contact 14 sont, quant à elles, en contact avec la surface 2bis du cartilage sain latéral à la zone détériorée.

Ainsi, dans cet Exemple 4, l’espace de développement cellulaire 60 est délimité par la surface de réception 4, par le fond du secteur détérioré DA de cartilage, et par un bord périphérique 15 de l’évidement 13.

De préférence, un réseau d’éléments de rigidification 7 est disposé sur la surface de réception 4, à l’intérieur de l’évidement 13, comme illustré sur la Figure 8a. Les éléments de rigidification 7 sont par exemple conformes à la description ci-avant. La matrice de réparation 6 est alors positionnée sur les éléments de rigidification 7 avant la mobilisation de l’articulation. Il n’est pas nécessaire ici que le fond du support 3 présente des microcavités traversantes. De préférence, la surface de réception 4 est continue.

En alternative, la matrice de réparation 6 pourrait être superposée directement sur la surface de réception 4 pratiquée au fond de l’évidement 13.

De manière très avantageuse, le support 3 est solidarisé à la première surface d’os 2 de manière amovible. Des éléments de fixation (agrafes et/ou crochets et/ou vis) peuvent être utilisés pour solidariser le support 3, par exemple sur une zone non porteuse du cartilage sain. Le support 3 est par exemple prévu pour être maintenu dans l’articulation pour une durée comprise entre 5 jours et 30 jours, préférentiellement entre 10 jours et 20 jours. L’implant peut ensuite être retiré, en désolidarisant le support 3 de la surface d’os 2.

On comprendra que le support 3 n’est pas nécessairement formé ici en un matériau résorbable, puisque l’implant selon le présent Exemple 4 est prévu pour être retiré.

De préférence, le support 3 s’adapte à la morphologie de l’articulation : par exemple, la surface sous-jacente 5 présente une forme complémentaire à la forme de la surface d’os 2 et/ou les surfaces de contact 14 présentent une forme complémentaire à la forme de la surface 2bis. Une telle complémentarité de forme entre l’os et le support assure une facilité de pose de l’implant et améliore le confort pour le patient durant la procédure, tout en facilitant la mobilisation mécanique de l’articulation.

On a illustré en pointillés sur la Figure 8a une partie du plan de mobilité naturel de l’articulation. Avant multiplication des cellules ostéochondrogéniques, la matrice de réparation 6 est, de préférence, positionnée à proximité de ce plan de clivage. Pour illustrer la phase de mobilisation mécanique de l’articulation, on a représenté sur la Figure 8b et sur la Figure 8c un déplacement relatif de la surface 2 et de la surface 2bis. Au cours de ce déplacement relatif, le secteur détérioré DA de cartilage se déplace par rapport au support 3 portant la surface de réception 4.

Sur la Figure 8b, le support 3 est déplacé vers la droite et le secteur détérioré DA est déplacé vers la gauche. A l’inverse, sur la Figure 8c, le support 3 est déplacé vers la gauche et le secteur détérioré DA est déplacé vers la droite.

En réalisant des alternances entre une position conforme à la Figure 8b et une position conforme à la Figure 8c au cours de la mobilisation de l’articulation, des mouvements de cisaillement rapides sont générés au sein de l’espace de développement cellulaire 60. Les mouvements de cisaillement sont réalisés le long du plan de clivage. On incite donc les cellules ostéochondrogéniques à se différencier de façon dirigée vers la voie chondrogénique (voie C de la Figure 1 ), afin de former un cartilage réparé sain.

Grâce à la structure spécifique de ce support biocompatible amovible, l’implant proposé est facile à poser et est également facile à retirer une fois qu’un cartilage réparé a été obtenu dans la zone précédemment occupée par le secteur détérioré DA de cartilage.

De manière avantageuse, ni la pose, ni le retrait de l’implant ne sont des gestes très invasifs. Il peut s’écouler par exemple une durée comprise entre 10 et 20 jours entre la pose d’un tel implant et le retrait d’un tel implant.

En cas de détérioration des deux cartilages articulaires en vis-à-vis, il est possible de procéder séquentiellement au positionnement de deux implants conformes à cet Exemple 4 respectivement sur l’un et l’autre des secteurs détériorés de cartilage. Par exemple, un premier support 3 est posé sur la surface 2, puis un deuxième support (par exemple de conception identique au premier support 3) est posé sur la surface 2bis.

La Figure 9 illustre un implant articulaire selon un cinquième exemple de réalisation, implanté dans une articulation fémoro-tibiale. Ici encore, un unique secteur de cartilage (sur une partie haute de la figure) est considéré comme un secteur à réparer.

De même que dans l’Exemple 4 précédent, un support 3 amovible est positionné en regard du secteur détérioré de cartilage. Ce support 3 amovible est placé sur une surface d’os 2 correspondant à une surface de cartilage sain et intègre. Ce support 3 amovible présente une surface de réception 4 qui délimite un fond d’un espace de développement cellulaire 60 en face du secteur détérioré DA. Dans l’Exemple 5, le support 3 amovible est fixé de manière transitoire sur la surface de cartilage 22 et dans l’os sous-chondral 23 sous-jacent, à l’aide de vis 12. Les vis 12 sont de préférence orientées de façon oblique par rapport à un axe perpendiculaire au plan de mobilité naturel de l’articulation.

Toutefois, le support 3 amovible n’est pas placé directement en regard du secteur détérioré DA ici, mais est placé en regard d’un support biocompatible supplémentaire du type présenté ci-avant en relation aux Exemples 1 , 2 et 3. Ce dernier support est possiblement conçu dans un matériau résorbable et amené à s’intégrer sous le cartilage réparé, au sein de l’articulation.

Le support 3 amovible forme ainsi une première surface de réception 4 d’un côté du plan de clivage de l’articulation, et le support supplémentaire enchâssé dans l’os forme une deuxième surface de réception du côté opposé du plan de clivage. Dans cet Exemple 5, l’espace de développement cellulaire 60 s’étend donc entre la première surface de réception et la deuxième surface de réception.

Le retrait de la partie amovible de l’implant est un acte simple. L’action conjointe de la partie amovible de l’implant (support en forme de socle présentant un évidement) et de la partie non amovible de l’implant (support en forme de plaque mince prévu pour s’intégrer dans l’articulation) permet de réaliser un gradient de rigidité au sein de l’espace de développement cellulaire et favorisant ainsi la différenciation dirigée des cellules ostéochondrogéniques vers la formation d’un nouveau cartilage intègre.