Vers de meilleures prothèses de la hanche

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Parce que leur structure est plus proche de celle des os, les implants poreux peuvent prolonger la vie d’une prothèse de la hanche
Publié: 2nov2016

Par Katherine Gombay

Une bonne nouvelle en perspective pour les babyboomers : des chercheurs croient avoir mis au point une prothèse de la hanche plus durable et moins susceptible d’entraîner des complications, par rapport à celles dont on dispose à l’heure actuelle. Le secret? Un implant qui « leurre » le tissu osseux hôte pour l’aider à rester vivant, grâce à sa structure qui imite la porosité variable des os.

Fait intéressant, les nouveaux implants se distinguent principalement par une densité MOINS FORTE que celle des implants actuels, mais ils sont tout aussi robustes.

Duper le tissu osseux pour qu’il reste vivant

Damiano Pasini, celui qui a conçu la nouvelle prothèse de la hanche, montre la forme pyramidale des alvéoles visibles à la surface de l’implant. Celui-ci, appelé « tige fémorale », relie le fémur vivant à l’articulation artificielle de la hanche. « Nous avons reproduit, partout à l’intérieur de la tige fémorale, les gradations de densité que l’on observe dans un vrai fémur, en créant une trame composée de cavités en forme de tétraèdre » explique-t-il. « Même s’il y a des espaces vides à l’intérieur des tétraèdres, ces formes géométriques sont incroyablement robustes et rigides, ce qui les rend idéales pour supporter une charge. Il n’y a qu’à penser au treillis des piliers de la tour Eiffel. »

Damiano Pasini, qui enseigne le génie mécanique à l’Université McGill, travaille à cet implant depuis plus de 6 ans. Esquissant un léger sourire, il retire d’une étagère de son bureau les versions antérieures de l’implant pour montrer tout le chemin parcouru.

« Parce que l’implant imite la structure cellulaire des zones poreuses du tissu osseux du fémur environnant, il peut en quelque sorte leurrer le tissu osseux vivant, qui continue de travailler et reste bien vivant. Ce qui veut dire que notre implant permet d’éviter plusieurs des problèmes occasionnés par les implants actuels. »

De fait, le grand inconvénient de la plupart des implants réside dans le fait qu’ils sont pleins, ou qu’ils ne sont poreux qu’en surface, de sorte qu’ils sont beaucoup plus durs et rigides que l’os naturel. Par conséquent, ces implants absorbent une large part du stress mécanique imposé à l’os et se substituent à ce dernier dans la mise en charge (action de supporter le poids du corps), fonction habituellement assumée par le tissu osseux vivant du fémur. Or, en l’absence d’un stress suffisant pour stimuler la formation des cellules osseuses, le tissu osseux du fémur est graduellement résorbé par l’organisme et commence à se détériorer, devenant moins dense. Voilà l’une des raisons pour lesquelles de nombreux implants engendrent de la douleur et doivent être remplacés après un certain temps. Ce phénomène explique également pourquoi les personnes qui ont de tels implants éprouvent des difficultés lorsque leur prothèse doit être remplacée, car leur tissu osseux n’a plus sa structure normale ni la force nécessaire pour maintenir l’implant en place.

C’est d’ailleurs un problème de plus en plus fréquent en chirurgie orthopédique.

 

 

 

 


 

 

 

 

 Une version antérieure de la tige fémorale                                      Le nouvel implant amélioré

La pose de prothèses plus difficile la deuxième fois

Le Dr Michael Tanzer du Laboratoire de recherche en orthopédie Jo Miller de l’Université McGill collabore depuis plusieurs années avec Damiano Pasini. « Parce que les gens pratiquent divers sports où ils risquent davantage de se blesser qu’auparavant, le nombre de personnes plus jeunes qui ont besoin d’une prothèse de la hanche est en hausse », affirme le Dr Tanzer. « En outre, comme les gens vivent plus longtemps, il n’est pas rare de devoir remplacer la première prothèse. Malheureusement, j’ai eu connaissance de nombreux cas où le patient n’avait plus assez de tissu osseux vivant pour que l’implantation se déroule bien. Nous pensons que ce problème sera moins fréquent avec le nouvel implant. »

Après divers tests concluants, les chercheurs sont si convaincus des propriétés exceptionnelles de leur tige fémorale qu’ils ont déjà déposé une demande de brevet. Selon eux, comme la conception de la tige est complètement compatible avec les techniques chirurgicales actuellement employées pour la pose d’une prothèse de la hanche, l’homologation de la prothèse par la FDA et son adoption par les chirurgiens devraient s’avérer plus faciles.

 Compatibilité avec la technologie d’implantation existante

Burnett Johnston, qui avait commencé à travailler avec Damiano Pasini à la mise au point des implants lorsqu’il était étudiant à la maîtrise, est maintenant inscrit à la Faculté de médecine de McGill.

Son but? Être la première personne qui implantera l’une de ces prothèses de la hanche lorsqu’il sera devenu chirurgien et que les nouvelles tiges fémorales auront été homologuées après tous les essais et les mises au point – ce qui, selon Damiano Pasini, serait réalisable d’ici trois à cinq ans.

L’article « Fully Porous 3D Printed Titanium Femoral Stem to Reduce Stress-Shielding Following Total Hip Arthroplasty », par Sajad Arabnejad et coll., a été publié dans The Journal of Orthopaedic Research. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jor.23445/epdf

 

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