L ostéosynthèse verrouillée semi-rigide

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1 1 ères Rencontres Régionales Recherche - Industrie - Clinique 2 Octobre 2008 Frédéric IMPELLIZZERI BIOTECH INTERNATIONAL

2 L ostéosynthèse verrouillée semi-rigide I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée II Concept de l ostéosynthèse semi-rigide III Système de verrouillage angulé semi-rigide EasyLock IV V VI Essais pré-cliniques Essais mécaniques et biomécaniques Applications et résultats cliniques

3 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée Quelques rappels des règles de l AO Foundation: Réduction anatomique (fractures articulaires) Fixation stable Préservation de l irrigation sanguine Mobilisation active précoce et sans douleur

4 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée But des plaques verrouillées: Accroître les performances fonctionnelles de la liaison plaque, vis et os dans le but d améliorer la synthèse osseuse (particulièrement dans les os de mauvaise qualité)

5 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée Faiblesses des plaques conventionnelles: 1. L interface vis/plaque permet le pivotement de la vis 2. L instabilité apparaît lorsque la charge appliquée devient supérieure aux forces de frottement entre la plaque et la surface osseuse.

6 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée Faiblesses des plaques conventionnelles: Forces de frottement Charge appliquée Charge appliquée Ancrage osseux Le système devient instable dès que la charge appliquée devient supérieure aux forces de frottement entre la surface osseuse et la plaque.

7 Mode de défaillance des plaques conventionnelles

8 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée Principe de fonctionnement des plaques verrouillées: Verrouillage Charge appliquée Charge appliquée Ancrage osseux Jusqu à ce que la charge appliquée devienne supérieure à la contrainte admissible de l os en compression, le montage reste STABLE.

9 Mode de défaillance des plaques verrouillées

10 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée L ostéosynthèse verrouillée «rigide» a révolutionné les méthodes chirurgicales et s impose aujourd hui comme le Gold Standard de l ostéosynthèse moderne. Cependant elle reste perfectible, notamment sur les points suivants: Nécessité d une parfaite coaxialité entre le filetage de la tête de vis et le taraudage de la plaque, ce qui implique l utilisation d un guide de perçage, Risques de grippage entre la vis et la plaque, donc difficultés de démontage voire impossibilité d ablation complète du matériel,

11 I Principes généraux de l ostéosynthèse verrouillée Montage «plus rigide que les os qu il maintient», ce qui génère des hyperpressions autour des vis (stress shielding) et entraine une perte de densité osseuse si le matériel n est pas retiré après consolidation du fait des contraintes mécaniques insuffisantes au niveau du foyer consolidé, Protocole chirurgical souvent plus complexe et plus long que pour une ostéosynthèse conventionnelle (ajout d une contre-vis, nécessité d utiliser des instruments spécifiques pour maintenir une pièce mobile, ), Matériel généralement plus encombrant, Contraintes dimensionnelles interdisant toute application pour les microfragments.

12 II Concept de l ostéosynthèse semi-rigide Charge Charge Contraintes résiduelles Loi de Wolff: capacité de l os de modifier sa taille et sa forme pour s accommoder des nouvelles charges mécaniques

13 III Système de verrouillage angulé EasyLock Inserts en PEEK Tête conique filetée auto-taraudante

14 III Système de verrouillage angulé EasyLock Grâce à son élasticité (module de Young) proche de celle de l os, le PEEK confère au montage des propriété dynamiques qui permettent de maintenir la stabilité nécessaire au processus de consolidation, tout en générant un état de contrainte du foyer qui stimule l ostéogénèse. Le système EasyLock se comporte comme un fixateur interne dynamique.

15 IV Essais pré-cliniques Espèce : Mouton Opérateur : Dr Nicolas LEFEVRE, Clinique du Sport, Paris Nombre et sexe : 5 femelles L analyse histologique a montré que les implants ne présentaient pas de signes de réaction d intolérance locale.

16 V Essais mécaniques et biomécaniques Tests en fatigue réalisés au LNE 2 plaques par essai en tandem Effort sinusoïdal entre 30 et 300 dan Fréquence: 10Hz Objectif: cycles Destruction du montage au bout de cycles. Rupture de la vis

17 V Essais mécaniques et biomécaniques BIOMECHANICAL COMPARISON OF THREE FIXATION TECHNIQUES OF FOUR CORNER ARTHRODESIS Alexander Y. Shin, M.D. Jirachart Kraisarin, M.D. Lawrence J. Berglund David G. Dennison, M.D. Kai-Nan An, Ph.D.

18 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Une fixation rigide permet une mobilisation précoce Les travaux récents rapportent un taux de non consolidation allant jusqu à 63% avec les plaques circulaires Kendall et al JHS 2005 Vance et al JHS 2005

19 V Essais mécaniques et biomécaniques Problématique Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Différentes techniques de synthèse sont utilisées. Jusqu à ce jour, il n y avait pas d étude biomécanique permettant d évaluer les effets de la mobilisation précoce après une arthrodèse des 4 os.

20 V Essais mécaniques et biomécaniques But de l étude Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Comparer les performances biomécaniques de trois méthodes cliniquement reconnues de synthèse des 4 os, et évaluer leur capacité à endurer un protocole de mobilisation précoce. Cette étude a été approuvée par l IRB (Institutional Review Board)

21 V Essais mécaniques et biomécaniques Méthode et matériel Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Broches de Kirschner Spider cup - KMI Cupule Xpode - Biotech

22 V Essais mécaniques et biomécaniques Méthode et matériel Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe 18 poignets (9 paires), 4 hommes et 5 femmes 6 pièces anatomiques pour chaque technique de fixation Age moyen 78,7 ans (62 à 98 ans)

23 V Essais mécaniques et biomécaniques Méthode et matériel Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Capteur de déplacement

24 V Essais mécaniques et biomécaniques Méthode et matériel Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Simulateur de mouvement du poignet Jauge de contrainte

25 V Essais mécaniques et biomécaniques Méthode et matériel Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Tests sur pièces anatomiques Charge totale de 15N à travers le poignet Déplacements: Couple maxi: 60 en flexion 60 en extension 100±20 Ncm 5000 cycles

26 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Technique chirurgicale Capsulotomie avec préservation des ligaments Scaphoïdectomie Ostéosynthèse avec alignement neutre du carpe Broches de Kirschner Spider cup - KMI Cupule Xpode - Biotech

27 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Modes de défaillance Rupture ou débricolage du montage Déplacement interosseux supérieur à 1mm

28 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Résultats mm K-wire group 5/6 - failed cycle

29 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Résultats Spider group /6 - failed 2.5 mm cycle

30 V Essais mécaniques et biomécaniques Cas de l arthrodèse des 4 os du carpe Résultats mm Xpode group 0/6 - failed cycle

31 VI Applications et résultats cliniques Les applications du concept EasyLock se traduisent par toute une panoplie de solutions technologiques: Des plaques en PEEK usiné (première génération Xpode), Des plaques en PEEK injecté (génération actuelle Xpode), Des plaques en titane avec des inserts en PEEK usinés Des plaques en titane avec inserts PEEK surmoulés Des plaques en inox avec inserts PEEK surmoulés

32 Chirurgie du pied avec Arthrodèse MTP Ostéotomie Basi-métatarsienne Lapidus Lisfranc Scarf Complexes

33 Chirurgie du pied avec Arthrodèse MTP Hallux Rigidus Bons résultats cliniques Multiples techniques opératoires

34 Chirurgie du pied avec MTP arthrodesis Hallux Rigidus Bons résultats cliniques Multiples techniques opératoires Deux plaques 2 trous Xtremities XS

35 Chirurgie du pied avec Ostéotomie basi-méta Hallux valgus Déformations importantes Une plaque 2 trous Xtremities XS

36 Chirurgie du pied avec Lapidus Hallux valgus sévères Deux plaques 2 trous Xtremities XS

37 Chirurgie du pied avec Scarf complexes Hallux valgus Complications pendant l intervention Déformations très importantes Une plaque 2 trous Xtremities XS une vis Omnitech Ø2.3mm ou Ø3.0mm

38 Chirurgie du pied avec Combinaison ostéotomie basi-méta et arthrodèse MTP Hallux valgus avec arthrose Trois plaques 2 trous Xtremities XS

39 Chirurgie du pied avec et

40 Chirurgie du pied avec Arthrodèse du Lisfranc Talo-navicular Arthrodèse Cuneo-navicular and Talo-navicular arthrodesis

41 Chirurgie du pied avec Arthrodèse du Lisfranc Arthrose cunéo-métatarsienne Une cupule Xpode Ø18mm

42 Chirurgie du pied avec Arthrodèse talo-naviculaire Arthrose Talo-naviculaire Une cupule Xpode Ø22mm

43 Chirurgie du pied avec Double arthrodèse Fracture de l os naviculaire

44 Chirurgie du pied avec Double arthrodèse Fracture de l os naviculaire Deux cupules Xpode Ø22mm

45 Chirurgie membre inférieur avec OTV Arthrodèse de cheville

46 Chirurgie membre supérieur avec Fracture de l olécrane

47 Chirurgie du poignet avec Capito-lunaire Trapézo-métacarpienne STT

48 Chirurgie du poignet avec 3 os Radio-scapho-lunaire

49 Chirurgie du poignet avec J+50 J+76

50 Merci pour votre attention Review Xpode Cup Acumed Hub Cap KMI Spider Plate Synthes LCP