L'avènement du clou centromédullaire a révolutionné le traitement des fractures des os longs.Bien que la technique ait existé pendant des siècles, elle n'a atteint son statut actuel que dans la seconde moitié du XXe siècle.
La route du succès n'a pas toujours été facile, car la technique a été accueillie avec scepticisme et réfutation par de nombreux chercheurs dans la première moitié du XXe siècle.Aujourd'hui, grâce aux innovations de la métallurgie, des techniques chirurgicales et des compétences fluoroscopiques, l'enclouage centromédullaire est devenu la norme de soins pour les fractures des os longs.
Les progrès des connaissances biomécaniques humaines ont rendu possible la création de cette conception moderne.L'enclouage centromédullaire moderne se caractérise par de faibles taux d'infection, des cicatrices minimales, une bonne stabilité de la fracture et une mobilité immédiate du patient.
La revue historique menée dans cet article a pour objectif de résumer l'évolution du clou centromédullaire, de souligner ses jalons importants, de présenter l'atmosphère d'époque de la première utilisation et de l'évolution ultérieure du clou centromédullaire, et d'introduire la place du clou centromédullaire dans l'orthopédie moderne et traumatologie (par exemple, Figure 1).
La naissance du clou intramédullaire
Les anciens Égyptiens ont d'abord utilisé un dispositif intramédullaire semblable à un clou.Il était peu probable que les soins chirurgicaux complexes pour les fractures aient existé il y a tant d'années.
Ce qui est certain, cependant, c'est que les anciens Egyptiens avaient de grandes techniques d'embaumement issues de leur croyance en la résurrection du corps dans l'au-delà.
Ce fut le cas de la momie appelée Usermontu trouvée dans la tombe de Toutankhamon, où un clou fileté était inséré entre le fémur et le tibia pour stabiliser l'articulation du genou (comme sur la figure 2).
Les archéologues pensent que la momie à l'intérieur du sarcophage n'était pas Usermontu lui-même, mais quelqu'un d'autre qui a été remplacé par d'anciens voleurs de tombes en 600 avant notre ère.
2000 ans plus tard, Bernardino de Sahagun, un anthropologue de l'expédition Hernando Cortes, rapporte la première utilisation de l'enclouage centromédullaire chez un patient vivant au Mexique.
En 1524, il a vu un chirurgien osseux aztèque (nommé 'Tezalo') effectuer une ostéotomie à l'aide d'un couteau en obsidienne, puis insérer une tige de résine dans la cavité médullaire pour stabiliser la fracture.En raison du manque de techniques chirurgicales adéquates et d'antiseptiques, ces procédures avaient un taux élevé de complications et un taux de mortalité élevé.
1800 : premiers pas
Vers le milieu des années 1800, les premières revues médicales ont rendu compte de l'enclouage centromédullaire.Diefenbach, Langenbeck, Bardenheuer et d'autres chirurgiens germanophones auraient utilisé des clous en ivoire dans la moelle des os longs pour traiter les discontinuités osseuses.
Pendant ce temps, Nicholas Senn de Chicago, chercheur et chirurgien militaire passionné, a mené des expériences de fixation intramédullaire.Il utilisait une attelle creuse perforée en os de bovin et l'insérait dans la moelle pour traiter la 'pseudarthrose' après une fracture.
En 1886, Heinrich Bircher de Suisse a décrit lors d'une réunion chirurgicale l'insertion de clous en ivoire dans la moelle pour le traitement aigu des fractures complexes (Figure 3).
Quelques années plus tard, Themistocles Gluck en Allemagne a créé le premier clou intramédullaire en ivoire avec un trou à l'extrémité du clou, introduisant ainsi pour la première fois le concept d'emboîtement.
Au cours de la même période, Julius Nicolaysen de Norvège a été le premier à écrire sur les principes biomécaniques de l'enclouage intramédullaire des fractures fémorales proximales.Il a souligné la nécessité d'augmenter la longueur du clou intramédullaire pour obtenir un plus grand avantage biomécanique et pour protéger la quasi-totalité de l'os.
Il a également été le premier à proposer le concept d'emboîtement clou/os proximal et distal pour concevoir le verrouillage statique.Il est considéré par certains spécialistes comme le père de l'enclouage centromédullaire.
Au milieu des années 1800, des pionniers tels que Ignaz Philipp Semmelweis à Vienne et JosephLister à Glasgow avaient jeté les bases de la stérilisation chirurgicale.Il s'agissait d'une réalisation révolutionnaire car elle a permis le développement de nouvelles techniques chirurgicales dans des conditions aseptiques.
1900 : Évolution
En 1912, le chirurgien britannique Ernest Hay Groves a été le premier chirurgien à utiliser une tige métallique solide comme clou intramédullaire et a été un pionnier de l'approche rétrograde du clou intramédullaire.
Il a acquis son expérience pendant la Première Guerre mondiale lorsqu'il a traité des patients atteints de pseudarthrose infectée qui hésitaient à amputer leurs membres.Non seulement il a décrit la première technique d'enclouage intramédullaire qui a permis l'ostéointégration grâce à un traumatisme minimal, mais il était également habile à utiliser des clous intramédullaires et des clous plus petits pour réparer les fractures.
Il a expérimenté des implants en aluminium, magnésium et acier et a reconnu l'importance de la biomécanique dans la guérison des fractures.Même ainsi, la technique d'Ernest Hay Groves souffrait d'un taux d'infection élevé et n'était donc pas aussi populaire auprès de ses contemporains.
En 1931, Smith-Petersen, un chirurgien orthopédique américain, a introduit une vis en acier inoxydable à trois ailettes pour le traitement des fractures intra-articulaires de la capsule du col du fémur.Il a conçu une approche ouverte qui a incisé le tiers antérieur de la crête iliaque, est entrée dans le champ opératoire le long du bord antérieur du large tenseur fascial, puis a repositionné la fracture et a utilisé un impacteur pour enfoncer la vis en acier inoxydable dans la tête fémorale (Figure 4 ).
En raison du succès de l'essai Smith-Petersen, de nombreux chirurgiens ont commencé à expérimenter des implants métalliques pour les fractures.sven Johansson a inventé le clou intramédullaire creux en 1932 ;son ingénieuse innovation utilisait une aiguille de saignée qui permettait une insertion radioguidée et contrôlée du clou centromédullaire.Les composants techniques de base qu'il a appliqués sont toujours utilisés aujourd'hui.
Allant plus loin, Rush et son frère ont introduit le concept du clou intramédullaire élastique en 1937.
Ils ont utilisé un clou intramédullaire élastique en acier inoxydable pré-plié et ont tenté de créer une structure de fixation intramédullaire à trois points pour contrecarrer la tendance au déplacement axial autour de la fracture.
Dans leur concept, la zone des tissus mous intacts agit comme une bande de tension qui résiste à la tension générée par le clou élastique pré-plié.Leur construction était limitée par les propriétés élastiques de l'acier inoxydable, qui sont passées très tôt de la déformation élastique à la déformation plastique.Ce dernier peut conduire à un déplacement secondaire et à la guérison des déformations.
De plus, les clous centromédullaires ont tendance à sortir à l'entrée ou à pénétrer les structures osseuses spongieuses, voire à se perforer à l'intérieur de l'articulation.Néanmoins, le savant viennois Ender a continué à utiliser cette technique comme base de l'école Ender de fixation des fractures et elle est encore utilisée aujourd'hui pour la fixation flexible des fractures pédiatriques.
Clou de moelle osseuse
En 1939, le chirurgien allemand Gerhard Küntscher, nominé pour le prix Nobel, met au point un clou intramédullaire en acier inoxydable pour le traitement des fractures de la tige fémorale.
Küntscher et d'autres se sont inspirés des vis en acier inoxydable Smith-Petersen utilisées pour traiter les fractures du col du fémur et ont estimé que les mêmes principes pouvaient être appliqués aux fractures de la tige.Le clou intramédullaire qu'ils ont développé était initialement en forme de V en coupe transversale et de 7 à 10 mm de diamètre.
Après des études cadavériques et animales, il a présenté le clou intramédullaire et l'approche chirurgicale lors d'une réunion chirurgicale à Berlin en 1940. Au départ, son innovation a été ridiculisée par ses collègues allemands, bien que sa méthode ait gagné en popularité après la Seconde Guerre mondiale.
Hippocrate (460-370 av. J.-C.), l'ancien médecin de l'époque grecque souvent désigné comme le père de la médecine, a dit un jour : « Celui qui souhaite pratiquer une intervention chirurgicale doit partir en guerre » ;il en était de même pour Küntscher.
Pendant l'ère nazie, Küntscher était stationné dans un hôpital sur le front finlandais.Là, il a pu opérer des patients et des prisonniers de guerre de la région.Il a introduit le concept d'enclouage de la moelle osseuse en utilisant respectivement une approche chirurgicale fermée et ouverte.
Dans l'approche fermée, il a fait passer le clou centromédullaire en prograde dans le grand trochanter et l'a placé sur une table de rétraction opérée avec une fronde.La fracture est repositionnée et le clou est inséré dans deux plans à l'aide d'une fluoroscopie crânienne.Dans l'approche ouverte, le clou intramédullaire est inséré à travers la fracture dans la moelle par une incision près de la ligne de fracture. Küntscher utilise le clou intramédullaire pour traiter les fractures de la tige fémorale ainsi que les fractures tibiales et humérales.
La technique de Küntscher n'a acquis une reconnaissance internationale qu'après le rapatriement des prisonniers de guerre alliés.
De cette manière, les chirurgiens américains et britanniques se sont familiarisés avec le clou intramédullaire développé par Küntscher et ont reconnu ses avantages évidents à l'ère des modalités de traitement des fractures.
En peu de temps, de plus en plus de chirurgiens du monde entier ont commencé à adopter sa méthode et le clou intramédullaire de Küntscher a révolutionné le traitement des fractures en réduisant le temps de récupération du patient de près d'un an.Des patients qui auraient dû être immobilisés dans un plâtre pendant des mois pouvaient désormais être mobiles en quelques jours.
À ce jour, le chirurgien allemand est considéré comme le développeur clé du clou intramédullaire et il occupe une place centrale dans l'histoire de la chirurgie traumatologique.
Clou intramédullaire expansible
En 1942, Fisher et al.décrit pour la première fois l'utilisation du foret de meulage à expansion médullaire pour augmenter la surface de contact entre le clou intramédullaire et l'os et pour améliorer la stabilité de la fixation de la fracture.
Néanmoins, Küntscher a introduit le foret aléseur à guidage flexible qui est encore utilisé aujourd'hui et qui permet l'alésage sur toute la longueur de la cavité médullaire de la tige osseuse pour faciliter l'insertion de clous intramédullaires de plus grand diamètre.
Initialement, l'alésage intramédullaire a été conçu pour augmenter de manière significative la zone de contact osseux avec le clou intramédullaire pour une fixation stable de la fracture et un mouvement rapide du patient.
Comme décrit par Smith et al, chaque 1 mm d'expansion médullaire augmente la zone de contact de 38 %.Cela permet l'utilisation de clous intramédullaires plus grands et plus rigides, améliorant la stabilité globale de la structure de fixation de la fracture.
Cependant, bien que le clou intramédullaire de Küntscher avec son foret d'alésage intramédullaire flexible soit devenu un choix approprié de dispositif de fixation interne pour l'ostéotomie, le milieu universitaire l'a perdu à la fin des années 1960 au profit des plaques nouvellement développées de l'Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO).
Années 1960 : L'âge des ténèbres
Dans les années 1960, l'enclouage centromédullaire a été soudainement abandonné au profit de la fixation des fractures par plaque et vis.
Bien que la méthode de Küntscher ait fonctionné sans problème, les chirurgiens du monde entier l'ont rejetée en raison de mauvais résultats postopératoires.
De plus, certains chirurgiens ont commencé à abandonner les techniques de radiothérapie, telles que la fluoroscopie crânienne, parce que les chirurgiens étaient dégoûtés par les effets secondaires indésirables associés aux rayonnements.Le développement de l'enclouage centromédullaire ne s'est pas arrêté là, malgré le consensus général international pour l'utilisation des ostéosynthèses par plaques.
Küntscher, un médecin allemand, a reconnu les avantages de l'emboîtement et a développé un clou intramédullaire à emboîtement en forme de feuille de trèfle, qu'il a appelé le 'clou de rétention'.Le talon d'Achille de la conception des clous intramédullaires de cette époque était l'incapacité de stabiliser les fractures très comminutives ou les fractures qui étaient déplacées dans de grands angles. La solution à ce problème était l'utilisation de vis de verrouillage.
La solution à ce problème était de stabiliser le clou centromédullaire avec une vis de verrouillage.
De cette façon, l'implant pourrait mieux résister aux forces de flexion et de torsion tout en empêchant le raccourcissement des membres.En utilisant une combinaison d'idées de Küntscher, Klaus Klemm et Wolf-Dieter Schellmann, le clou intramédullaire a été développé pour fournir une plus grande stabilité en pré-perçant les trous de vis proximaux et distaux du clou intramédullaire, qui était verrouillé sur la vis insérée.
Au cours des années suivantes, les progrès de la clarté des images fluoroscopiques ont permis de re-sélectionner les techniques de fermeture et de réduction des fractures.
Années 1970 et 1980 : renouveau
Dans les années 1970, l'intérêt pour le concept d'enclouage centromédullaire du chirurgien allemand Küntscher était intense.
La fixation par clou centromédullaire à réduction fermée pour les fractures, avec son intersection de concepts d'alésage et d'emboîtement flexibles et la clarté accrue des techniques fluoroscopiques, a conduit à l'avancement et à la diffusion de cette excellente technique chirurgicale, caractérisée par des lésions minimales des tissus mous, une bonne stabilité et une mobilité immédiate du patient.
A cette époque, le monde académique est emporté par une série d'innovations qui conduisent au développement de la deuxième génération d'enclouage centromédullaire.
En 1976, Grosse et Kempf ont créé un clou intramédullaire partiellement fendu pour résoudre le problème du module d'élasticité du clou intramédullaire.Le clou intramédullaire n'était pas fendu dans la région proximale et avait un trou de clou pour la vis proximale, qui était insérée à un angle de 45 degrés pour augmenter la force de stabilité de la structure de fixation interne du clou intramédullaire.
Quelques années plus tard, AO a rejoint la tendance du développement des clous intramédullaires en développant des clous intramédullaires de conception similaire (Figure 5)
En 1984, Weinquist et al.a proposé l'approche dynamique, qui consistait à améliorer la cicatrisation de l'extrémité de la fracture en appliquant des trous de vis de verrouillage plus grands, en retirant les vis de verrouillage statiques, puis en modifiant les trous de vis de verrouillage en trous de clou ovales dans une conception plus moderne.
L'approche dynamique a pour but de favoriser la cicatrisation des fractures et d'éviter les pseudarthroses osseuses dues à une activité tardive.
Actuellement, la dynamique d'enclouage intramédullaire a perdu ses partisans en tant que technique autonome et n'est actuellement utilisée que comme une solution plus rentable que le remplacement complet du système de fixation interne dans le traitement des fractures non cicatrisantes.
Dans une étude biomécanique, Gimeno et al.ont rapporté que la zone de transition entre les parties non fendues et fendues du clou intramédullaire entraînait des concentrations de contraintes et un échec chirurgical de l'implant de fixation interne.
Pour résoudre ces problèmes, Russel et Taylor et al.a conçu le premier clou centromédullaire non fendu et non dilaté en 1986, avec des résultats satisfaisants.
Pendant ce temps, le problème de verrouillage des clous intramédullaires a également continué de progresser et, comme nous le savons aujourd'hui, le verrouillage avec la vis à travers le trou pré-percé du clou intramédullaire était la conception de Klemm et Schleman en Allemagne.L'insertion de la vis serait guidée par fluoroscopie à main levée, ce qui exposerait le chirurgien à beaucoup de radiations.
Aujourd'hui, ce problème a été résolu avec un système de ciblage distal qui intègre une technologie de suivi de champ électromagnétique, une technologie à main levée guidée par fluoroscopie et un guide d'installation de clou proximal précis.
Années 1990 : Clou intramédullaire en titane
Au cours de la décennie suivante, le clou intramédullaire Russel-Taylor est devenu très populaire dans la communauté orthopédique internationale.Le standard de soins est progressivement devenu l'enclouage centromédullaire avec verrouillage statique des vis, comme le montrent les résultats de l'étude de Brumback et al.
Dans cette étude prospective, les résultats ont rapporté que le verrouillage produisait de bons résultats dans la plupart des cas et n'était pas associé à une pseudarthrose de la fracture.
Les progrès de la métallurgie ont conduit à l'émergence des clous intramédullaires en titane, largement utilisés dans l'industrie biomédicale en raison de leur solidité, de leur bonne résistance à la corrosion et de leur biocompatibilité.
Le système d'enclouage intramédullaire Alta a été le premier clou intramédullaire en titane disponible, et il a été très bien accueilli par la communauté médicale en raison des propriétés mécaniques du titane, qui est un métal plus résistant mais moins rigide que l'acier inoxydable.
Cependant, la littérature actuelle est sceptique quant à savoir si le titane est un matériau plus approprié pour la fixation interne que l'acier inoxydable, notamment en raison des coûts accrus associés à l'utilisation du titane.
Cependant, certains avantages du titane, tels que le module d'élasticité proche de l'os cortical et la compatibilité avec l'imagerie par résonance magnétique, en font une option intéressante.
De plus, le titane est une option très intéressante lorsque des clous intramédullaires de plus petit diamètre sont nécessaires.
Les tendances actuelles
Après les succès et les échecs des décennies précédentes, les chirurgiens orthopédistes ont beaucoup plus d'expérience avec l'enclouage centromédullaire.
La fixation intramédullaire par clou des fractures fémorales, tibiales et humérales est devenue la norme de soins pour la plupart des fractures fermées et certaines fractures ouvertes.De nouveaux systèmes de ciblage et de positionnement ont rendu la procédure simple et reproductible même pour les chirurgiens les moins expérimentés.
Les tendances récentes montrent que les métaux en titane et en acier inoxydable ont un module d'élasticité très élevé et que les contraintes masquent les contraintes irritantes nécessaires à la cicatrisation osseuse.De nouveaux biomatériaux tels que les alliages de magnésium, les alliages à mémoire de forme et les matériaux résorbables sont actuellement testés dans le milieu universitaire.
Des clous intramédullaires en polymères continus renforcés de fibres de carbone avec un module élastique amélioré et une grande résistance à la fatigue sont actuellement disponibles.Les alliages de magnésium ont un module d'élasticité similaire à celui de l'os cortical et sont biodégradables.
Des études récentes de Li et al.ont montré des avantages significatifs dans le traitement des fractures ostéoporotiques dans des modèles animaux attribués à la combinaison de revêtement de magnésium et de zolédronate pour la réparation des fractures, une modalité qui pourrait devenir un traitement des fractures ostéoporotiques à l'avenir.
Conclusion
Au fil des ans, avec des améliorations significatives dans la conception des clous intramédullaires, les techniques métallurgiques et les techniques chirurgicales, l'enclouage intramédullaire est devenu la norme actuelle de soins pour la plupart des fractures des os longs et est une procédure efficace, peu invasive et reproductible.
Cependant, en raison des nombreuses conceptions de clous intramédullaires, de nombreuses informations manquent concernant leurs résultats postopératoires.Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la taille, les caractéristiques et le rayon de courbure optimaux du type de clou intramédullaire.
Nous prévoyons que les innovations dans le domaine des biomatériaux engendreront l'émergence de nouvelles conceptions de clous intramédullaires.
Comment acheter des implants orthopédiques et des instruments orthopédiques ?
Pour CZMEDITECH, nous avons une gamme de produits très complète d'implants de chirurgie orthopédique et d'instruments correspondants, les produits comprenant implants vertébraux, clous intramédullaires, plaque de traumatologie, plaque de verrouillage, crânio-maxillo-facial, prothèse, outils électroportatifs, fixateurs externes, arthroscopie, soins vétérinaires et leurs ensembles d'instruments de soutien.
En outre, nous nous engageons à développer en permanence de nouveaux produits et à élargir nos gammes de produits, afin de répondre aux besoins chirurgicaux d'un plus grand nombre de médecins et de patients, et de rendre notre société plus compétitive dans l'ensemble de l'industrie mondiale des implants et instruments orthopédiques.
Nous exportons dans le monde entier, vous pouvez donc Contactez-nous à l'adresse e-mail song@orthopedic-china.com pour un devis gratuit, ou envoyez un message sur WhatsApp pour une réponse rapide +86-18112515727.
Si vous voulez en savoir plus, cliquez sur CZMEDITECH pour trouver plus de détails.
