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Un modèle informatique peut prolonger la durée de vie des remplacements articulaires
Un projet informatique qui vient de s’achever à l’Université de Southampton au Royaume-Uni devrait déboucher sur des remplacements d’articulations plus durables et plus performants. Les développeurs du projet recherchent maintenant des partenaires souhaitant mettre le modèle en pratique.
Actuellement, les chirurgiens de remplacement des articulations se fient à leur expérience pour décider de la meilleure façon de remplacer les joints usés par des composants artificiels. Mais même ces composants artificiels se décomposent, certains après seulement quelques années.
Le modèle informatique MXL développé à l'université de Southampton promet de l'améliorer.
L'idée est qu'avec le MXL, même les chirurgiens les moins expérimentés seront en mesure de sélectionner et de réaliser une voie chirurgicale sûre et d'obtenir des performances articulaires optimales pour chaque patient, qu'il s'agisse d'une intervention chirurgicale visant à préserver l'articulation ou d'un remplacement complet. .
Markus Heller, chef de projet et professeur de biomécanique, a déclaré dans un communiqué publié cette semaine que près de 10% de toutes les procédures de remplacement des articulations réalisées chaque année dans l’Union européenne devaient remplacer les prothèses usées.
"Ces révisions de la chirurgie de remplacement articulaire sont complexes, nécessitent une réadaptation plus longue et ont également un coût substantiel, avec une révision de la hanche estimée à 80 000 € (69 000 £ ou 103 000 $)", explique M. Heller.
La raison la plus fréquente de la pose d'une nouvelle articulation est due à l'arthrose, une maladie invalidante qui affecte les articulations de 4 personnes sur 10 âgées de plus de 60 ans.
Il existe différents types de chirurgie articulaire, allant des réparations visant à réduire le risque d’usure précoce des articulations à un remplacement complet des articulations. Rien que dans l'UE, plus d'un million de procédures communes sont menées chaque année.
Le succès dans ce type de chirurgie est défini par deux résultats principaux: la performance de la réparation ou de la nouvelle articulation après la chirurgie et sa durée.
Le modèle informatique MXL rassemble différentes sources d'informations pour définir la mécanique d'une articulation artificielle particulière pour un patient particulier.
Il utilise des informations sur l'anatomie du patient, la conception de la prothèse, le dimensionnement et le placement. L'objectif est de produire une conception prothétique et une procédure chirurgicale optimisant la durée de vie et les performances de la nouvelle articulation.
Des données radiographiques sur la structure osseuse et musculaire à l'intérieur et autour de l'articulation permettent au modèle de déterminer exactement comment le nouveau joint doit être fabriqué et où il doit se situer. Heller explique:
"Nous avons développé un modèle musculo-squelettique 3D, avec des données sur les variations de la forme osseuse et de la densité tissulaire, ce qui a permis une évaluation biomécanique avancée de la reconstruction articulaire."
L'objectif n'est pas seulement de produire une articulation qui dure plus longtemps et qui s'adapte mieux, mais qui est également plus sûre pour le patient.
À l'heure actuelle, les chirurgiens se fient à leur expérience pour juger de la meilleure façon de procéder au remplacement de l'articulation. Ainsi, la prothèse ne fait pas que le travail mais dure aussi longtemps que possible.
Mais une grande partie de l'information sur laquelle ils s'appuient est déjà inadéquate: par exemple, ils s'appuient sur des images statiques 2D plutôt que sur des reconstructions 3D. Et ils s'appuient sur leur propre expérience pour planifier la procédure plutôt que sur les éléments clés des conditions mécaniques de l'articulation.
Il existe d'autres domaines de la chirurgie où les modèles informatiques aident les chirurgiens à prendre des décisions. Par exemple, en 2012, des chercheurs aux États-Unis ont décrit comment ils ont développé un modèle informatique qui aide les chirurgiens à calculer la pression à l'intérieur du cerveau.
Mais dans le cas du remplacement articulaire, il n’existe actuellement aucun modèle informatisé qui prenne en compte les décisions du chirurgien avec des faits et des données fiables sur la manière dont on peut s’attendre à ce que le joint fonctionne mécaniquement une fois monté.
Les systèmes informatiques créés par le projet MXL ont été financés par le septième programme-cadre de la Commission européenne.
Écrit par Catharine Paddock PhD
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