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Dec 23, 2023

Usure du titane provenant de tiges de croissance à commande magnétique (MCGR) pour le traitement des déformations de la colonne vertébrale chez les enfants

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 10811 (2022) Citer cet article 3983 Accès 3 Citations 2 Détails des mesures altmétriques Les tiges de croissance à commande magnétique (MCGR) sont un moyen efficace

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 10811 (2022) Citer cet article

3983 Accès

3 citations

2 Altmétrique

Détails des métriques

Les bâtonnets de croissance à commande magnétique (MCGR) constituent une méthode de traitement efficace pour la scoliose précoce (EOS). Ces dernières années, une usure croissante du titane a été observée dans les tissus adjacents aux implants et dans les échantillons de sang de ces patients. Cette étude vise à étudier la corrélation potentielle entre la quantité de métal perdu et les niveaux de titane dans le sang pendant le traitement MCGR ainsi que les facteurs d'influence de l'usure du métal. Au total, 44 MCGR (n = 23 patients) ont été récupérés après une moyenne de 2,6 ans d'implantation et analysés à l'aide d'un instrument de mesure tactile et d'un calcul ultérieur de perte de métal. Les niveaux plasmatiques de titane (n = 23) ont été obtenus par spectrométrie de masse plasma à couplage inductif (ICP-MS). La corrélation des deux paramètres ainsi que les facteurs d'influence ont été analysés. Une abrasion du titane sur les MCGR a été observée dans la majorité des implants. Il n'y avait aucune corrélation entre l'usure des implants métalliques ou les valeurs du plasma de titane avec la durée d'implantation du MCGR, le nombre de procédures d'allongement externe, l'état ambulatoire du patient, son sexe, son poids ou sa taille. La perte matérielle sur les MCGR a montré une corrélation positive avec les valeurs du plasma sanguin de titane. La présente étude est l'une des premières études à analyser les MCGR récupérés à l'aide de techniques métrologiques de haute précision et à comparer ces résultats avec les analyses ICP-MS déterminant les valeurs de titane dans le sang.

Les enfants atteints de scoliose précoce et progressive (EOS) nécessitent souvent un traitement chirurgical pour contrôler la déformation, préserver le potentiel de croissance de la colonne vertébrale et prévenir le syndrome d'insuffisance thoracique1. Au cours des dernières décennies, plusieurs implants rachidiens favorables à la croissance ont été introduits, la plupart nécessitant des interventions chirurgicales répétitives pour allonger l'implant afin de préserver la croissance de la colonne vertébrale. Récemment, les tiges de croissance à commande magnétique (MCGR) rendent obsolètes plusieurs procédures chirurgicales d'allongement dans un sous-groupe de patients EOS2. Un certain nombre d'études ont rapporté les résultats sur les résultats à court et à long terme des MCGR dans la prise en charge de la déformation vertébrale précoce3,4,5,6. Bien que la capacité à contrôler la progression de la déformation et les avantages des distractions ambulatoires des MCGR soient évidents, des inquiétudes subsistent quant au risque de complications, notamment la génération excessive de débris métalliques.

Les MCGR sont constitués d’un alliage de titane biomédical (Ti-6Al-4V)7. Malgré la compatibilité biologique et mécanique du titane, des particules métalliques microscopiques ont été largement observées dans les bâtonnets8 et dans les tissus environnants des bâtonnets7,9,10,11. Il a été suggéré que les débris d’usure en titane pouvaient localement entraîner des réactions inflammatoires, une ostéolyse ou un descellement des implants11,12,13. De plus, on pense que les particules de titane pénètrent dans la circulation sanguine et s’accumulent dans d’autres tissus et organes distants14. Grâce à sa capacité à générer des espèces réactives de l’oxygène, le titane peut induire un stress oxydatif et augmenter le risque de cancer15. Ces conséquences possibles à long terme des particules de titane provoquées par les implants ont attiré l'attention et suscité des inquiétudes. Plusieurs études ont montré une augmentation des concentrations de titane dans le sang total, le sérum ou l'urine du patient après l'implantation de dispositifs rachidiens en titane chez les enfants9,10.

Des marques d'usure comme signe d'abrasion du métal provenant des MCGR ont également été observées8,16,17, mais seules quelques études ont utilisé des techniques métrologiques pour caractériser l'étendue de l'abrasion du métal16. Mesurer l'abrasion des implants est un défi, notamment en raison de la petite échelle des changements sur le matériau et des formes individuelles dans lesquelles l'abrasion peut se manifester. Ainsi, une instrumentation très précise capable de détecter l’abrasion dans les formes qui se produisent est nécessaire.

Le but de cette étude était d'étudier l'étendue de l'usure du titane (c'est-à-dire le volume de matériau abrasé) chez les enfants pendant le traitement MCGR et la corrélation potentielle entre la perte de matériau sur les MCGR et les valeurs de titane mesurées dans le plasma sanguin. De plus, les facteurs liés au patient (poids, taille, sexe, capacité ambulatoire) et aux implants (durée du traitement, nombre de procédures de distraction) susceptibles d'affecter la perte de matière sur les tiges ont été évalués.