Recherche en thérapie magnétique : fractures osseuses
Général
- Effets des aimants statiques sur la guérison des fractures osseuses
- Aspects fondamentaux et pratiques des utilisations thérapeutiques des champs électromagnétiques pulsés (CEMP)
- Effets du champ magnétique statique et des champs électromagnétiques permanents (PEMF) sur la cicatrisation osseuse
- Un champ magnétique statique puissant stimule la formation osseuse vers une orientation définie in vitro et in vivo
- Utilisation des forces physiques dans la guérison osseuse
Formation osseuse
- Effet de certains signaux électriques transmis par une bobine d'induction sur un embryon de poulet
- Effets du champ magnétique statique sur la formation osseuse des fémurs de rat
- Effets du champ magnétique statique sur la formation osseuse des rats avec un modèle osseux ischémique
- Effets de la stimulation PEMF sur l'ostéogenèse par distraction dans le modèle d'allongement de la patte tibiale du lapin
- Effets des champs magnétiques statiques sur la formation osseuse dans les cultures d'ostéoblastes de rat
Guérison des fractures
- Traitement des fractures du poignet et de la main avec des aimants naturels
- Modification de la réparation des fractures avec des PEMF sélectionnés
- Effet d'un champ magnétique statique sur la guérison d'une fracture dans un radius de lapin
- Effets des champs électromagnétiques sur la réparation expérimentale des fractures
- PEMF pour le traitement des fractures osseuses
Cicatrisation des fractures non consolidées
- Sauvetage non opératoire des pseudarthroses et des pseudarthroses résistantes à la chirurgie par PEMF
- Accélération de la réparation des pseudarthroses par les champs électromagnétiques
- Traitement des fractures diaphysaires tibiales non consolidées par PEMF
- Traitement des pseudarthroses résistantes aux traitements par greffes osseuses et PEMF
- Le développement et l'application des PEMF pour les fractures non consolidées et les arthrodèses
- Résultats des PEMF dans les fractures non consolidées après fixation squelettique externe
- Cicatrisation d'une pseudarthrose d'un condyle latéral fracturé de l'humérus par induction électromagnétique pulsée
Pseudarthrose (formation d'une fausse articulation)
- Traitement PEMF dans les fractures non consolidées et les arthrodèses échouées
- Pseudarthroses congénitales du tibia : traitement par CEMP
- Pseudarthrose congénitale du tibia : traitement par PEMF
- PEMF pour réaliser une arthrodèse du genou après un échec d'arthroplastie totale du genou
- Résultats du PEMF à long terme dans la pseudarthrose congénitale
Fusion vertébrale
- Effet des impulsions électromagnétiques postopératoires sur les fusions vertébrales postérieures canines
- Traitement de l'échec de la fusion intersomatique lombaire postérieure (PLIF) de la colonne vertébrale par PEMF
- Effets du PEMF sur l'évolution du cal de fusion vertébrale
- Une étude randomisée en double aveugle sur l'efficacité des PEMF pour les fusions lombaires intersomatiques
- Effets du tabagisme et de la maturation sur le maintien à long terme du succès de la fusion vertébrale lombaire
- CEMP dans la fusion vertébrale : résultats cliniques préliminaires
- Stimulation PEMF sur les fusions vertébrales postérieures : une étude histologique chez le rat
- Effet des PEMF sur la fusion vertébrale postérolatérale instrumentée et la protection contre les contraintes liées au dispositif
- Utilisation des champs électromagnétiques dans la fusion vertébrale. Modèle lapin.
- Résultats après fusion lombaire postérolatérale avec instrumentation chez les patients traités par stimulation PEMF adjuvante
- Stimulation électrique de la fusion vertébrale : une mise à jour scientifique et clinique
- Les champs magnétiques combinés accélèrent et augmentent la fusion vertébrale : une étude en double aveugle
Ostéonécrose (mort des cellules osseuses)
- Ostéonécrose de la tête fémorale traitée par PEMF
- Effets des champs électromagnétiques permanents (PEMF) sur les évaluations de Steinberg de l'ostéonécrose de la tête fémorale
- Utilisation des champs électromagnétiques photoélectriques dans la maladie de Perthes : rapport d'une étude pilote
Formation de matrice osseuse augmentée et ostéogenèse sous stimulation par champ magnétique in vivo. Investigations XRD, TEM et SEM.
Singh P, YashRoy RC, Hoque M. Section de biophysique et de microscopie électronique, Institut indien de recherche vétérinaire, Izatnagar-243122, UP, Inde. psingh67@yahoo.com
L'os est un biomatériau composite qui se forme lorsque les protéines constituant les fibres de collagène attirent les ions calcium, phosphate et hydroxyde en solution pour nucléer ces fibres. Il se développe en une structure dure de minuscules cristallites d'hydroxyapatite, alignées le long de l'axe longitudinal des fibres de collagène. Ce travail décrit l'effet stimulant du champ magnétique statique sur la microstructure et le processus de minéralisation de la réparation osseuse. Une fracture transversale unilatérale de la diaphyse médiane du métacarpien a été créée chirurgicalement chez des chèvres saines sous sédation au thiopental et analgésie à la xylocaïne. Deux aimants barreaux (d'une intensité de champ d'environ 800 gauss/cm²) ont été placés sur la ligne de fracture, à pôles opposés, immobilisés dans une attelle en plâtre de Paris (POP) pour la stimulation par champ magnétique statique. Des radiographies ont été prises toutes les semaines jusqu'à 45 jours. Les résultats montrent que la formation de la matrice extracellulaire et sa microstructure peuvent être influencées par un stimulus physique non invasif (champ magnétique) pour obtenir une ostéogenèse améliorée, conduisant à une régénération osseuse plus rapide chez les chèvres. Les diagrammes de diffraction des rayons X (DRX) des échantillons traités (exposés au champ magnétique) et témoins ont révélé la présence et l'orientation des structures cristallines. L'intensité des pics de diffraction correspondant aux plans 310 et 222 était accrue par rapport aux familles de réflexions 211, indiquant un alignement préférentiel des cristaux. De plus, le pourcentage de cristallinité et la taille des cristaux étaient accrus dans les échantillons traités. L'étude fournit une base biophysique pour une meilleure cicatrisation des fractures sous l'influence d'un champ magnétique statique semi-aligné appliqué sur la ligne de fracture.
PMID : 16967906 [PubMed - indexé pour MEDLINE]
Aspects fondamentaux et pratiques des utilisations thérapeutiques des champs électromagnétiques pulsés (PEMF).
Bassett CA
Département de chirurgie orthopédique, Université de Columbia, New York, New York.
Les effets thérapeutiques bénéfiques de certains champs magnétiques de faible énergie et variables dans le temps, appelés CEMP, sont de plus en plus fréquemment documentés depuis 1973. Initialement, cette forme d'énergie athermique était principalement utilisée comme solution de sauvetage pour les patients atteints de pseudarthroses juvéniles et adultes de longue date. Nombre de ces patients étaient candidats à l'amputation. Leur résistance clairement démontrée aux traitements chirurgicaux habituels, y compris la greffe osseuse, a servi de critère de contrôle raisonnable pour juger de l'efficacité de cette nouvelle méthode thérapeutique, en particulier lorsque les CEMP constituaient le seul changement dans la prise en charge des patients. Plus récemment, l'efficacité biologique de cette approche pour améliorer la consolidation osseuse a été confirmée par plusieurs études prospectives contrôlées en double aveugle très significatives menées dans des circonstances cliniques moins complexes. De plus, des preuves en double aveugle d'effets thérapeutiques dans d'autres pathologies cliniques ont été mises en évidence. Ces données, associées à des résultats de laboratoire bien contrôlés sur les mécanismes d'action pertinents, ont commencé à placer les CEMP au même niveau thérapeutique que les méthodes chirurgicales invasives, mais à un risque et un coût considérablement moindres. Suite à ces observations cliniques et aux préoccupations concernant la « pollution » électromagnétique, les interactions des champs électromagnétiques non ionisants avec les processus biologiques ont fait l'objet d'une activité de recherche croissante. Au cours de la dernière décennie, le nombre de publications sur ces sujets a augmenté de manière exponentielle. Elles comprennent désormais des manuels, des revues spécialisées, des revues régulières d'organismes gouvernementaux, ainsi que des articles individuels, parus dans un large éventail de sources scientifiques évaluées par des pairs. Dans un éditorial récent de Current Contents, le rédacteur en chef passe en revue les frontières du génie biomédical en se concentrant sur les méthodes du Science Citation Index pour identifier les axes de recherche fondamentaux. Le Dr Garfield a choisi les CEMP parmi d'autres travaux de génie biomédical comme exemple d'une discipline en plein essor. Trois nouvelles sociétés spécialisées dans la bioélectromagnétisme, la bioélectrochimie et la croissance et la réparation bioélectriques ont été créées au cours de cette période, ainsi que plusieurs comités et conférences nationaux et internationaux. Ces activités renforcent l'intérêt constant de l'IEEE aux États-Unis et de l'IEE au Royaume-Uni. Cette revue se concentre sur les principes et la pratique qui sous-tendent l'utilisation thérapeutique des CEMP. Ce terme se limite aux caractéristiques des champs magnétiques variables dans le temps qui induisent dans l'os des formes d'ondes de tension similaires à celles résultant d'une déformation mécanique. Ces impulsions asymétriques à large bande affectent de manière athermique un certain nombre de processus biologiques. Nombre de ces processus semblent avoir la capacité de modifier certains états pathologiques du système musculosquelettique et d'autres systèmes.
Crit Rev Biomed Eng. 1989;17(5):451-529.
Effets des champs magnétiques statiques et électromagnétiques pulsés sur la cicatrisation osseuse.
Darendeliler, M., Darendeliler, A. et Sinclair, P.
L'effet des champs magnétiques statiques et des champs électromagnétiques pulsés sur la cicatrisation osseuse chez des cobayes a été étudié. Les champs magnétiques statiques ont été produits à l'aide d'aimants en néodyme, et l'intensité du champ magnétique auquel les cobayes ont été exposés était en moyenne d'environ 500 gauss. L'étude a conclu que « les champs électromagnétiques statiques et pulsés semblaient accélérer la réparation osseuse par rapport au groupe témoin ».
Journal international de chirurgie orthodontique et orthognathique adulte, 1997;12, 43-53.
Un champ magnétique statique puissant stimule la formation osseuse vers une orientation définie in vitro et in vivo.
Kotani H, Kawaguchi H, Shimoaka T, Iwasaka M, Ueno S, Ozawa H, Nakamura K, Hoshi K.
Département de génie biomédical, École supérieure de médecine, Université de Tokyo, Japon.
L'induction de la formation osseuse selon une orientation intentionnelle constitue un traitement clinique potentiellement viable des maladies osseuses. Parmi les nombreux facteurs chimiques et physiques, un champ magnétique statique (CMS) de l'ordre du tesla peut réguler la forme des cellules sanguines et des fibres matricielles. Cette étude a examiné les effets d'un CMS puissant (8 T) sur la formation osseuse dans des systèmes in vivo et in vitro. Après 60 h d'exposition au CMS, des cellules ostéoblastiques murines MC3T3-E1 cultivées ont pris une forme en bâtonnet et ont été orientées parallèlement au champ magnétique. Bien que cette forte exposition au CMS n'ait pas affecté la prolifération cellulaire, elle a augmenté la différenciation cellulaire et la synthèse matricielle, comme le montrent respectivement les colorations à la PAL et au rouge d'alizarine. Le CMS a également stimulé la formation osseuse ectopique dans et autour de pellets contenant de la protéine morphogénétique osseuse (BMP) 2 implantés par voie sous-cutanée chez la souris, chez laquelle l'orientation de la formation osseuse était parallèle au champ magnétique. Il est conclu qu'un SMF puissant a le potentiel non seulement de stimuler la formation osseuse, mais aussi de réguler son orientation dans des modèles in vitro et in vivo. Il s'agit de la première étude à démontrer la régulation de l'orientation des cellules adhérentes par un champ magnétique. Nous suggérons que l'association d'un SMF puissant et d'un agent ostéogénique puissant tel que la BMP pourrait conduire à un traitement efficace des fractures et des défauts osseux.
J Bone Miner Res. 2002 oct;17(10):1814-21.
Utilisation des forces physiques dans la guérison osseuse.
Nelson FR, Brighton CT, Ryaby J, Simon BJ, Nielson JH, Lorich DG, Bolander M, Seelig J.
Hôpital Henry Ford, Détroit, MI, États-Unis.
Au cours des deux dernières décennies, plusieurs modalités physiques ont été approuvées pour la prise en charge des pseudarthroses et des retards de consolidation. La stimulation implantable par courant continu est efficace dans la prise en charge des pseudarthroses établies des extrémités et comme adjuvant à la fusion vertébrale. Les champs électromagnétiques pulsés et le couplage capacitif induisent des champs à travers les tissus mous, produisant une tension et des courants de faible amplitude au niveau du site de fracture. Les champs électromagnétiques pulsés pourraient être aussi efficaces que la chirurgie dans la prise en charge des pseudarthroses des extrémités. Le couplage capacitif semble efficace aussi bien pour les pseudarthroses des extrémités que pour les fusions lombaires. Les ultrasons de faible intensité ont été utilisés pour accélérer la consolidation normale des fractures et gérer les retards de consolidation. Ils ont récemment été approuvés pour la prise en charge des pseudarthroses. Malgré les différents mécanismes de stimulation de la consolidation osseuse, tous les signaux entraînent une augmentation du calcium intracellulaire, favorisant ainsi la formation osseuse.
J Am Acad Orthop Surg. 2003 sept.-oct.;11(5):344-54.
Formation osseuse
Effet de certains signaux électriques transmis par une bobine d'induction sur l'augmentation du poids, l'incorporation de marqueur et l'aspect histologique et ultrastructural du squelette d'un embryon de poulet.
Duriez R, Bassett A.
Des poussins embryonnaires ont été exposés à divers types d'impulsions électriques transmises par des bobines d'induction entre le 6e et le 13e jour d'incubation. Comparés aux témoins, les tibias des poussins ont montré une augmentation significative du poids et de la longueur, ainsi qu'une incorporation accrue de thymidine tritiée. De plus, le poids total des embryons traités était significativement supérieur à celui des témoins. Les résultats suggèrent que les effets de ces champs électromagnétiques, en particulier leurs effets sur le squelette, agissent principalement sur la multiplication cellulaire et/ou l'augmentation de l'activité cellulaire suite à une augmentation de la synthèse protéique.
CR Seances Acad Sci D. 1980 23 juin;290(23):1483-6.
Effets du champ magnétique statique sur la formation osseuse des fémurs de rat.
Yan QC, Tomita N, Ikada Y.
Institut des sciences médicales de pointe, Université de Kyoto, Japon.
Les effets des champs magnétiques statiques (CMS) sur la formation osseuse des fémurs de rat ont été évalués à l'aide de tiges coniques en samarium-cobalt, magnétisées et non magnétisées, de même taille. Elles ont été implantées par voie transcorticale dans la diaphyse moyenne des fémurs de rat sous charge press-fit. La densité minérale osseuse (DMO) et la teneur en calcium osseux ont été mesurées 12 semaines après l'implantation par absorptiométrie biphotonique à rayons X et analyse chimique au complexon o-crésolphtaléine, respectivement. Les résultats ont révélé que les fémurs adjacents aux spécimens magnétisés présentaient une DMO et une teneur en calcium significativement plus élevées que ceux adjacents au spécimen non magnétisé (p < 0,01). Cependant, la valeur de la DMO et de la teneur en calcium des rats avec spécimens magnétisés était similaire à celle des rats non opérés. Aucune modification spécifique n'a été observée dans le poids corporel, le calcium sérique, l'activité de la phosphatase alcaline, l'hémogramme et la DMO du tibia et de l'humérus chez les rats magnétisés et non magnétisés. Ces résultats suggèrent que la stimulation locale à long terme du SMF sur l'os a un effet local pour prévenir la diminution de la DMO causée par l'invasion chirurgicale ou l'implantation.
Med Ing Phys. 1998 septembre ; 20(6) : 397-402.
Effets du champ magnétique statique sur la formation osseuse des rats avec un modèle osseux ischémique.
Xu S, Tomita N, Ohata R, Yan Q, Ikada Y.
Institut des sciences médicales de pointe, Université de Kyoto, Kyoto, Japon.
Les effets d'un champ magnétique statique ont été étudiés sur la formation osseuse à l'aide d'un modèle de fémur de rat ischémique. Des tiges métalliques ont été préparées à partir de cobalt samariun magnétisé et non magnétisé pour obtenir une structure conique, toutes deux de même dimension géométrique, et ont été implantées par voie transcorticale dans la diaphyse moyenne de 88 fémurs de rat. Les deux côtés de l'artère fémorale du rat ont été ligaturés pour créer un modèle osseux ischémique, puis la tige conique a été implantée dans le fémur. La densité minérale osseuse (DMO) et le poids des fémurs ont été mesurés à la première et à la troisième semaine après l'implantation. Les résultats à la troisième semaine après l'implantation ont révélé une réduction significative de la DMO et du poids des rats du modèle osseux ischémique, par rapport à ceux du fémur non opéré. Il a également été constaté que le groupe magnétisé présentait un poids osseux significativement plus élevé que le groupe non magnétisé (p < 0,05). La densité minérale osseuse (DMO) des rats implantés avec les tiges magnétisées était similaire à celle des rats non opérés (p > 0,05). Cette amélioration de la formation osseuse fémorale du modèle de rat ischémique par le champ magnétique statique semble être due à une meilleure circulation sanguine du fémur.
Biomed Mater Eng. 2001;11(3):257-63.
Effets de la stimulation par champ électromagnétique pulsé sur l'ostéogenèse par distraction dans le modèle d'allongement de la patte tibiale du lapin.
Fredericks DC, Piehl DJ, Baker JT, Abbott J, Nepola JV.
Laboratoire de recherche sur la cicatrisation osseuse, Département de chirurgie orthopédique, Faculté de médecine de l'Université de l'Iowa, Iowa City, Iowa 52242, États-Unis. douglas-fredericks@uiowa.edu
L'objectif de cette étude était de déterminer si l'exposition à un champ électromagnétique pulsé (CEMP) raccourcissait le temps de cicatrisation de l'os régénéré dans un modèle de distraction tibiale chez le lapin. Dès le lendemain de la chirurgie, les ostéotomies tibiales diaphysaires, stabilisées par des fixateurs externes, ont été soumises à une distraction de 0,25 mm deux fois par jour pendant 21 jours et ont été soit non exposées (témoin fictif), soit exposées une heure par jour à un CEMP de faible amplitude et basse fréquence. La résistance à la torsion des tibias a été testée 9, 16 et 23 jours après la distraction. Les tibias traités par CEMP étaient significativement plus résistants que les tibias fictifs aux trois temps d'observation. 16 jours après la distraction, le groupe CEMP avait atteint une résistance biomécanique sensiblement équivalente à celle de l'os intact. Les tibias fictifs n'ont pas atteint une résistance biomécanique normale, même 23 jours après la distraction. Dans ce modèle de distraction tibiale, de courtes expositions quotidiennes au CEMP ont accéléré la consolidation de l'os régénéré. L'utilité clinique est en attente de tests.
J Pediatr Orthop. 2003 juil.-août ;23(4):478-83.
Effets des champs magnétiques statiques sur la formation osseuse dans les cultures d'ostéoblastes de rat.
Yamamoto Y, Ohsaki Y, Goto T, Nakasima A, Iijima T.
Départements d'orthodontie.
Bien que les effets promoteurs des champs électromagnétiques pulsés sur les ostéoblastes aient été bien démontrés, les effets des champs magnétiques statiques (CMS) restent flous ; néanmoins, les aimants ont été utilisés cliniquement comme « source de force » dans divers traitements orthodontiques. Nous avons entrepris la présente étude afin d'étudier les effets des CMS sur la différenciation ostéoblastique, la prolifération et la formation de nodules osseux en utilisant une culture de cellules de calvaria de rat. Au cours d'une culture de 20 jours, les valeurs de la surface totale, du nombre et de la taille moyenne des nodules osseux ont montré des niveaux élevés en présence de CMS. Aux stades de développement et de minéralisation de la matrice, la teneur en calcium de la matrice et deux marqueurs du phénotype ostéoblastique (phosphatase alcaline et ostéocalcine) ont également montré une augmentation significative. Par conséquent, ces résultats suggèrent que les CMS stimulent la formation osseuse en favorisant la différenciation et/ou l'activation ostéoblastique.
J Dent Res. 2003 déc;82(12):962-6.
Guérison des fractures
Traitement des fractures du poignet et de la main par aimants naturels : rapport préliminaire
Costantino C, Pogliacomi F, Passera F, Concari G.
Après avoir défini le phénomène et les caractéristiques biologiques des aimants naturels, les auteurs évaluent leur capacité à accélérer la formation de cal osseux dans les fractures de la main et du poignet, comparativement à un traitement par immobilisation plâtrée. Quarante patients (4 femmes et 37 hommes) âgés de 20 à 86 ans ont été traités. Un petit aimant naturel a été inséré dans chaque plâtre (diamètre : 2 cm, hauteur : 0,5 cm) composé de quatre blocs en néodyme-fer-bore. Il était capable de générer quatre pôles magnétiques (2 positifs et 2 négatifs) de polarité diagonale alternée, produisant un champ magnétique statique quadruple symétrique. Le flux magnétique créé était ondulatoire, concentré dans une direction, et développait une force allant jusqu'à 12 500 gauss. Cette étude a montré que l'insertion d'un quadruple aimant dans un plâtre pour les fractures de la main et du poignet entraîne la formation de cal osseux dans un délai moyen inférieur de 35 %. [plus court] Il est important d'accélérer la guérison de la fracture, car cela réduit le temps d'immobilisation des articulations concernées, évitant ainsi une faiblesse et une raideur ultérieures et permettant au patient de commencer plus tôt une rééducation physique, favorisant ainsi une récupération fonctionnelle plus rapide.
Acta bio-medica : Atenei Parmensis Déc. 2007 ; 78(3) : 198-203. PMID : 18330079
Modification de la réparation des fractures avec des champs électromagnétiques pulsés sélectionnés.
Bassett CA, Valdes MG, Hernandez E.
Nous avons analysé les effets de différents champs électromagnétiques pulsés sur les propriétés mécaniques et histologiques de réparation d'une ostéotomie du radius chez le rat, quatorze jours après l'opération. Des différences très significatives ont été observées entre les valeurs de charge initiale, témoins et expérimentales, et leur décroissance en fonction du temps. Ces résultats sont bien corrélés avec le profil histologique du cal de pontage. Une impulsion produisant une augmentation (au-dessus du niveau témoin) de la charge initiale d'un facteur 2,4 et une décroissance plus lente était caractérisée par une calcification plus importante du fibrocartilage et son remplacement par de l'os fibreux à ce stade précoce, mais important, de la consolidation de la fracture.
J Bone Joint Surg Am. 1982 juil.;64(6):888-95.
Effet d'un champ magnétique statique sur la cicatrisation d'une fracture du radius d'un lapin. Résultats préliminaires.
Bruce GK, Howlett CR, Huckstep RL.
Afin de déterminer l'effet d'une force magnétique statique sur la cicatrisation d'une fracture, des aimants en samarium-cobalt ont été implantés à proximité de fractures radiales induites chez des lapins adultes. Un champ magnétique de 220-260 G a été généré au niveau du site de fracture. Les radius ont pu cicatriser pendant quatre semaines, les os fracturés controlatéraux servant de témoins. La cicatrisation des unités osseuses a été évaluée microscopiquement et mécaniquement. Des forces significativement plus importantes (p < 0,01) ont été nécessaires pour briser les unités osseuses exposées aux champs magnétiques. Cependant, aucune différence significative n'a été constatée lors de la comparaison des zones médianes longitudinales des membres magnétisés et non magnétisés.
Clin Orthop 1987 sept.;(222):300-6.
Effets des champs électromagnétiques dans la réparation expérimentale des fractures.
Loutre MW, McLeod KJ, Rubin CT.
Programme en génie biomédical, Université d'État de New York à Stony Brook 11794-8181, États-Unis.
Les bienfaits cliniques des champs électromagnétiques sont revendiqués depuis 20 siècles, mais leur mode d'action et les circonstances de leur utilisation restent flous. De nombreuses preuves démontrent que le courant continu constant et les champs électriques variables dans le temps sont générés dans l'os vivant par l'activité métabolique et la déformation mécanique, respectivement. Des courants continus externes ont été utilisés pour traiter les pseudarthroses, déclenchant apparemment la mitose et le recrutement de cellules ostéogéniques, possiblement par des réactions électrochimiques à l'interface électrode-tissu. Les champs électromagnétiques variables dans le temps ont également été utilisés pour la cicatrisation des pseudarthroses, la stabilisation des prothèses de hanche, la fusion des vertèbres et le traitement de l'ostéonécrose et de l'arthrose. Les recherches récentes sur le(s) mécanisme(s) d'action de ces champs variables dans le temps se sont concentrées sur des champs électriques sinusoïdaux de faible intensité et de très basse fréquence. La capacité ostéogénique de ces champs ne semble pas impliquer de modifications du potentiel électrique transmembranaire, mais nécessite plutôt un couplage à l'intérieur de la cellule via des récepteurs transmembranaires ou un couplage mécanique à la membrane elle-même.
Clin Orthop. 1998 oct;(355 Suppl):S90-104.
Champs électromagnétiques pulsés pour le traitement des fractures osseuses.
Satter Syed A, Islam MS, Rabbani KS, Talukder MS.
Division de physique industrielle, Laboratoires BCSIR, Dhaka.
L'efficacité de la stimulation électrique et de la stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP) pour améliorer la consolidation osseuse a été rapportée par de nombreux chercheurs. Le mécanisme de l'ostéogenèse n'étant pas clair, les études recherchent des preuves empiriques. La présente étude portait sur un essai clinique utilisant un CEMP de faible amplitude chez 19 patients présentant une pseudarthrose ou un retard de consolidation des os longs. Le système d'impulsions utilisé était similaire au système à impulsion unique de Bassett, où l'impulsion de tension électrique était de 0,3 ms de largeur et se répétait toutes les 12 ms, soit une fréquence d'environ 80 Hz. Les champs magnétiques de crête étaient de l'ordre de 0,01 à 0,1 mTesla, des centaines à des milliers de fois inférieurs à ceux de Bassett. Parmi les 13 patients ayant suivi ce programme de traitement, l'historique des pseudarthroses était en moyenne de 41,3 semaines. Au cours d'une période de traitement moyenne de 14 semaines, 11 des 13 patients ont obtenu une consolidation osseuse réussie. Les deux cas d'échec présentaient des espaces osseux supérieurs à 1 cm après l'ablation de l'os nécrosé après infection. Cependant, l'utilisation d'un champ aussi faible contredit l'affirmation de Bassett selon laquelle la fenêtre pour la forme et l'amplitude de la forme d'onde est étroite, et justifie une étude expérimentale plus approfondie et une tentative de compréhension du mécanisme sous-jacent.
Bangladesh Med Res Council Bull. 1999 avril ; 25(1) :6-10.
Sauvetage non opératoire des pseudarthroses et des pseudarthroses résistantes à la chirurgie par champs électromagnétiques pulsés. Rapport préliminaire.
Bassett CA, Pilla AA, Pawluk RJ.
Ce rapport documente, pour la première fois, à la connaissance des auteurs, l'utilisation thérapeutique chez l'homme de champs électromagnétiques de faible énergie pulsés dans la gamme des fréquences extrêmement basses (EBF). Ces champs, établis à l'extérieur du corps, ont été utilisés pour traiter les pseudarthroses congénitales et acquises et les pseudarthroses. Ce type d'énergie semble affecter les processus biologiques, non pas par production de chaleur, mais par des modifications électro-induites de l'environnement cellulaire. Sur les 29 patients inclus dans l'étude, 17 avaient subi au moins un échec de réparation chirurgicale et, pour chacun d'entre eux, une amputation avait été recommandée. Le taux de réussite global, incluant les patients traités avec des caractéristiques de pouls inadéquates et ceux n'ayant pas suivi le protocole, était supérieur à 70 %. L'amélioration de la spécificité des caractéristiques de pouls est prometteuse pour augmenter le taux de réussite. Cette méthodologie clinique simple, réalisée en ambulatoire, semble à la fois sûre et efficace. Elle peut être appliquée avec ou sans chirurgie. Cette approche nécessite des investigations contrôlées supplémentaires avant d'être prête à être généralisée en orthopédie. Les indications d'amputation des pseudarthroses résistantes à la chirurgie doivent cependant être réévaluées. Les principes et la technologie établis au cours de cette étude pourraient avoir une importance physiologique et pratique pour d'autres processus que la pseudarthrose et la pseudarthrose.
Clin Orthop. 1977 mai;(124):128-43.
Accélération de la réparation des pseudarthroses par les champs électromagnétiques.
Sedel L, Christel P, Duriez J, Duriez R, Evrard J, Ficat C, Cauchoix J, Witvoet J.
Ce travail porte sur les résultats obtenus par quatre services orthopédiques français utilisant la stimulation par champ électromagnétique pour le traitement des pseudarthroses. Il s'agit de la méthode établie par A. Bassett. Trente-sept cas sont étudiés, dont 35 ont connu des résultats, avec six échecs et 29 succès. Quatre d'entre eux ont échoué et sont expliqués par une mauvaise application du dispositif. Concernant les 29 succès, le rôle de la stimulation est discuté. En excluant les patients traités peu après une intervention chirurgicale, ceux immobilisés plus de six mois et ceux dont la pseudarthrose pourrait être due à un retard de consolidation, il reste 14 succès apparemment incontestables. Pour ces patients, le rôle de la stimulation par champ électromagnétique semble réel.
Rev Chir Orthop Réparatrice Appar Mot. 1981;67(1):11-23.
Traitement des fractures diaphysaires tibiales non consolidées par des champs électromagnétiques pulsés.
Bassett CA, Mitchell SN, Gaston SR.
Cent vingt-cinq patients présentant cent vingt-sept fractures non consolidées de la diaphyse tibiale ont été traités exclusivement par champs électromagnétiques pulsés. Le taux de réussite global de la guérison de la fracture avec cette méthode chirurgicale non invasive en ambulatoire était de 87 %. Ce taux de réussite n'était pas significativement affecté par l'âge ou le sexe du patient, la durée de l'invalidité antérieure, le nombre d'échecs chirurgicaux antérieurs, ni par la présence d'une infection ou d'une fixation métallique.
J Bone Joint Surg Am. 1981 avr.;63(4):511-23.
Traitement des pseudarthroses résistantes au traitement par greffes osseuses et champs électromagnétiques pulsés.
Bassett CA, Mitchell SN, Schink MM.
Cette étude examine les cas de quatre-vingt-trois adultes présentant des fractures non consolidées et traités simultanément par greffe osseuse et champs électromagnétiques pulsés. Un an et demi en moyenne s'était écoulé depuis la fracture et le recours à cette approche combinée. Près d'un tiers des patients présentaient des antécédents d'infection et 2,4 interventions antérieures en moyenne n'avaient pas permis de consolider l'os. Trente-huit patients initialement traités par greffes et champs électromagnétiques pulsés pour des fractures non consolidées présentant de larges espaces interosseux, une pseudarthrose synoviale et un défaut d'alignement ont obtenu un taux de consolidation de 87 %. Quarante-cinq patients initialement traités sans succès par champs électromagnétiques pulsés seuls ont bénéficié d'une greffe osseuse et ont été retraités par champs électromagnétiques pulsés. Quatre-vingt-treize pour cent de ces fractures ont consolidé. Le taux d'échec résiduel après deux tentatives thérapeutiques, dont une chirurgicale, était de 1,5 %. Le délai médian de consolidation pour les deux groupes de patients était de quatre mois.
J Bone Joint Surg Am. 1982 Oct;64(8):1214-20.
Le développement et l'application des champs électromagnétiques pulsés (PEMF) pour les fractures non consolidées et les arthrodèses.
Bassett CA
Cet article traite de l'utilisation rationnelle et pratique des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) non invasifs en chirurgie pour le traitement des fractures non consolidées, des arthrodèses ratées et des pseudarthroses congénitales (pseudarthroses infantiles). Cette méthode est très efficace (plus de 90 % de succès) chez les patients adultes lorsqu'elle est associée à des techniques de prise en charge rigoureuses fondées sur des principes biomécaniques. Lorsque la consolidation échoue avec les CEMP seuls après environ quatre mois, leur utilisation appropriée en association avec des greffes osseuses fraîches assure un taux d'échec maximal de 1 à 1,5 %. La consolidation se produit grâce aux faibles courants électriques induits dans les tissus par les champs variables dans le temps, qui provoquent la calcification du fibrocartilage dans l'espace fracturaire, préparant ainsi le terrain pour les phases finales de la consolidation par ossification endochondrale. L'efficacité, la sécurité et la simplicité de cette méthode ont incité la majorité des chirurgiens orthopédistes aux États-Unis à l'utiliser. Chez les patients présentant un retard de consolidation trois à quatre mois après une fracture, les CEMP semblent plus efficaces et la guérison est généralement plus rapide que chez les patients traités par d'autres méthodes conservatrices. Pour les problèmes plus complexes, tels que les pseudarthroses activement infectées, les échecs chirurgicaux multiples, les lésions atrophiques anciennes (par exemple, plus de deux ans après la fracture), les arthrodèses du genou ratées après ablation de prothèses infectées et les pseudarthroses congénitales, un succès est attendu chez une grande majorité des patients traités par CEMP. Enfin, les études en laboratoire ayant approfondi les connaissances sur les mécanismes d'action des CEMP, il est clair que différentes impulsions affectent différents processus biologiques de manière différente. Le choix de l'impulsion appropriée à une entité pathologique donnée commence à être régi par des processus rationnels similaires, à certains égards, à ceux appliqués aux agents pharmacologiques.
Orthop Clin North Am. 1984 janv.;15(1):61-87.
Résultats des champs électromagnétiques pulsés (PEMF) dans les fractures non consolidées après fixation squelettique externe.
Marcer M, Musatti G, Bassett CA.
Sur 147 patients présentant des fractures du tibia, du fémur et de l'humérus, chez lesquels 3,3 interventions en moyenne n'ont pas permis de consolider, tous ont été traités par fixation squelettique externe in situ et champs électromagnétiques pulsés (CEMP). Sur ces 147 patients, 107 ont consolidé, soit un taux de réussite global de 73 %. La consolidation du fémur a été obtenue chez 81 % des patients et celle du tibia chez 75 % des patients. Seuls cinq humérus sur 13 ont consolidé. L'échec de consolidation avec les CEMP était principalement associé à des espaces fracturaires très larges et à des dispositifs de fixation squelettique peu sûrs.
Clin Orthop. 1984 nov.;(190):260-5.
Cicatrisation d'une pseudarthrose d'un condyle latéral fracturé de l'humérus par induction électromagnétique pulsée.
Le Sarkar S, Bassett CA.
Département de chirurgie orthopédique, hôpital général du district de Sandwell, Lyndon, West Midlands, Royaume-Uni.
Le sauvetage non opératoire d'une fracture du condyle latéral de l'humérus, résistante à la chirurgie, chez un enfant est décrit. Une consolidation solide a été obtenue par traitement par champs électromagnétiques pulsés. Une revue de la littérature indique qu'il s'agit du premier rapport publié sur un tel cas.
Contemp Orthop. 1991 janvier ; 22(1) : 47-51.
Pseudarthrose
Traitement par champ électromagnétique pulsé des fractures non consolidées et des arthrodèses échouées.
Bassett CA, Mitchell SN, Gaston SR.
Les champs électromagnétiques pulsés (CEMP) induisent de faibles courants électriques dans l'os par l'intermédiaire de bobines externes fixées sur des plâtres ou la peau. Cette méthode chirurgicale non invasive et ambulatoire, approuvée par la Food and Drug Administration en novembre 1979, a produit des résultats définitifs confirmés sur 1 007 fractures non consolidées et 71 arthrodèses ayant échoué, dans le monde entier. Le taux de réussite global au Columbia-Presbyterian Medical Center était de 81 % ; de 79 % à l'international ; et de 76 % chez d'autres patients aux États-Unis. Le traitement par CEMP s'est avéré efficace chez 75 % des 332 patients (un sous-ensemble) avec une durée moyenne d'invalidité de 4,7 ans, une moyenne de 3,4 échecs opératoires antérieurs pour consolidation et un taux d'infection de 35 %. Quatre-vingt-quatre pour cent des fractures naviculaires du carpe et 82 % des pseudarthroses du col du fémur et du trochanter ont été consolidées. Après l'échec des arthrodèses sur une prothèse totale de genou, les CEMP ont favorisé la guérison chez 85 % des patients. Lorsque les coils seuls n'ont pas réussi, leur association à une réparation chirurgicale s'est avérée efficace.
JAMA. 5 février 1982;247(5):623-8.
« Pseudarthroses » congénitales du tibia : traitement par champs électromagnétiques pulsés.
Bassett CA, Caulo N, Kort J.
Au cours des sept dernières années, 34 patients atteints de pseudarthroses infantiles associées à des « pseudarthroses » congénitales ont bénéficié d'un traitement par champs électromagnétiques pulsés (CEMP). L'analyse des résultats révèle que 17/34 (50 %) ont obtenu une cicatrisation complète avec une consolidation biomécaniquement saine et une démonstration radiographique de la remédullarisation. Une consolidation fonctionnelle, c'est-à-dire une cicatrisation nécessitant une protection continue, a été obtenue chez 7/34 (21 %). Un échec a été observé chez 10/34 patients (29 %). La plupart de ces cas sont survenus chez des hommes ayant des antécédents de fracture précoce (moins d'un an) et présentant des lésions fusiformes hypermobiles (type III). Au début de l'étude, les CEMP étaient le seul traitement. Après la démonstration d'un « effet coil », le réalignement chirurgical, l'immobilisation et la greffe ont été associés au traitement par CEMP. Les principes fondamentaux de la prise en charge orthopédique, développés grâce à l'expérience acquise avec les pseudarthroses adultes, se sont avérés également applicables aux pseudarthroses infantiles traitées par CEMP. Ces techniques comprennent l'immobilisation efficace du foyer de fracture et un travail sous contrainte contrôlé pendant la convalescence afin de faciliter un remodelage progressif. Les CEMP se sont révélés un complément potentiellement utile à l'arsenal thérapeutique du chirurgien orthopédiste pour le traitement des pseudarthroses infantiles (pseudarthroses congénitales).
Clin Orthop. 1981 janv.-févr.;(154):136-48.
Pseudarthrose congénitale du tibia : traitement par champs électromagnétiques pulsés.
Kort JS, Schink MM, Mitchell SN, Bassett CA.
Au cours des huit dernières années, 92 patients atteints de pseudarthrose congénitale (pseudarthrose infantile) ont été traités par champs électromagnétiques pulsés (CEMP) aux États-Unis et en Europe. Il s'agit du plus grand groupe de patients atteints de pseudarthrose infantile pour lequel une modalité thérapeutique commune a été utilisée. Hormis les dix lésions (11 %) cicatrisées par refracture, 48 lésions (59 %) ont cicatrisé, tandis que 34 (41 %) n'ont pas cicatrisé. Le taux de réussite pour 23 lésions de type I et 34 lésions de type II était respectivement de 77 % et 76 %. L'association chirurgie-traitement par CEMP n'a pas amélioré les résultats du traitement. La variable la plus importante était la morphologie radiographique de l'espace de pseudarthrose. Les patients présentant des extrémités osseuses fusiformes, un espace important et une lésion très mobile avaient un pronostic très sombre par rapport aux patients présentant un trait de fracture transverse kystique ou sclérotique avec un espace inférieur à 5 mm. La clé du succès du traitement des pseudarthroses infantiles réside dans l'association d'un traitement par CEMP à une prise en charge orthopédique efficace, comprenant une immobilisation rigide, une mise en charge partielle et une rééducation par exercices de mise en charge. La pseudarthrose infantile reste un défi majeur pour le chirurgien orthopédiste, mais les CEMP semblent offrir des avantages importants pour surmonter cette affection pernicieuse. Voici la présentation de cet article par le Dr Harold Boyd. Il s'agissait de sa dernière intervention devant l'AAOS.
Clin Orthop. 1982 mai;(165):124-37.
Champs électromagnétiques pulsés pour réaliser une arthrodèse du genou après échec d'une arthroplastie totale du genou. Rapport préliminaire.
Bigliani LU, Rosenwasser MP, Caulo N, Schink MM, Bassett CA.
Un traitement par champs électromagnétiques pulsés a été utilisé en complément chez vingt patients ayant subi une arthrodèse du genou après échec d'une arthroplastie totale. Dix-huit patients avaient subi une arthroplastie infectée ; un, un descellement mécanique ; et un, une luxation récidivante. L'arthrodèse avait été tentée vingt-cinq fois chez ces vingt patients avant l'application des coils. Ces interventions comprenaient l'utilisation de vingt-deux cadres de fixation externes, une plaque de compression, une tige intramédullaire et un cylindre. Deux groupes de patients ont été identifiés : ceux présentant une pseudarthrose et ceux présentant un retard de consolidation. Quatorze patients ont commencé le traitement six mois ou plus après l'arthrodèse et ont été considérés comme présentant une pseudarthrose. Les six autres patients ont commencé le traitement moins de six mois après la tentative d'arthrodèse, en l'absence de signe de progression vers la consolidation. Ils ont été considérés comme présentant un retard de consolidation. Chez dix-sept des vingt patients (85 %) une arthrodèse cliniquement solide avec preuve radiographique de pontage osseux a été obtenue. Le délai moyen de consolidation après le début du traitement par coils était de 5,8 mois, avec une fourchette de trois à douze mois. Les patients ayant débuté le traitement par coils plus tôt après l'arthrodèse ont eu tendance à cicatriser plus rapidement. Les trois patients ayant présenté un échec étaient les seuls à ne pas respecter le protocole, et tous trois appartenaient au groupe des pseudarthroses. Tous les patients ayant bénéficié d'une arthrodèse solide étaient indolores et pouvaient marcher au moment du suivi, neuf à trente et un mois après la fin du traitement. L'utilisation de champs électromagnétiques pulsés semble être un complément non invasif précieux pour la réalisation d'une arthrodèse du genou après échec d'une arthroplastie totale.
J Bone Joint Surg Am. 1983 avr.;65(4):480-5.
Le champ électromagnétique pulsé à long terme (PEMF) entraîne une pseudarthrose congénitale.
Bassett CA, Schink-Ascani M.
Centre de recherche bioélectrique, Riverdale, New York 10463.
Quatre-vingt-onze patients atteints de pseudarthrose congénitale du tibia ont été traités par champs électromagnétiques pulsés (CEMP) depuis 1973 et tous, sauf quatre, ont suivi jusqu'à la puberté. Les lésions ont été stratifiées selon leur aspect radiographique. Les lésions de type I et de type II présentaient des espaces de moins de 5 mm de largeur. Les lésions de type III étaient atrophiques, fusiformes et présentaient des espaces de plus de 5 mm. Le taux de réussite global des lésions de type I et II était de 43 sur 60 (72 %). Parmi les 28 patients vus avant toute tentative de réparation chirurgicale, 7 lésions de type I sur 8 ont cicatrisé (88 %), tandis que 16 lésions de type II sur 20 ont cicatrisé (80 %) grâce aux CEMP et à l'immobilisation seule. Seulement 19 % (6 sur 31) des lésions de type III se sont consolidées, dont une seule n'a pas nécessité d'intervention chirurgicale. Seize des 91 membres (18 %) ont finalement été amputés, la plupart avant que les principes thérapeutiques ne soient pleinement définis en 1980. Quatorze de ces 16 patients (88 %) présentaient des lésions de type III. Une refracture est survenue chez 22 patients, la plupart à la suite d'un traumatisme important, en l'absence de corset externe. Douze des 19 refractures, traitées par CEMP et plâtres, ont guéri grâce à ce traitement. L'utilisation épisodique de CEMP s'est avérée efficace pour contrôler les fractures de stress chez plusieurs patients jusqu'à la puberté. Les CEMP, qui ne présentent aucun risque connu, semblent constituer un complément efficace et conservateur dans la prise en charge de ces lésions congénitales difficiles à traiter.
Calcif Tissue Int. 1991 sept.;49(3):216-20.
L'effet des impulsions électromagnétiques postopératoires sur les fusions vertébrales postérieures canines.
Kahanovitz N, Arnoczky SP, Hulse D, Shires PK.
Une étude canine expérimentale a été conçue pour évaluer l'efficacité d'un traitement complémentaire non invasif pour améliorer le taux et la qualité de la masse de fusion postérieure par rapport à la technique chirurgicale standard. Dix chiens bâtards adultes de grande taille ont subi une fusion vertébrale lombaire à trois niveaux. L'os excisé des apophyses épineuses a été empaqueté dans les facettes articulaires retirées et sur les lames décortiquées. Afin d'assurer une fixation interne rigide, une instrumentation de distraction sur mesure a été placée bilatéralement sous les lames des vertèbres, au-dessus et en dessous des trois vertèbres fusionnées. Cinq chiens ont été soumis à une impulsion électromagnétique, et cinq chiens ont servi de témoins. Deux chiens ont été sacrifiés à 4, 6, 9, 12 et 15 semaines afin d'évaluer l'état radiographique et histologique de la masse de fusion. Les examens hématologiques préopératoires et préautopsiques, ainsi que les prélèvements d'autopsie macroscopique et histologique, n'ont révélé aucune anomalie imputable à l'impulsion électromagnétique. Des radiographies haute résolution et des études histologiques ont montré une incorporation plus précoce du greffon, une meilleure formation osseuse et une meilleure organisation de la masse de fusion chez les spécimens stimulés à 4, 6 et 9 semaines. Cependant, à 12 et 15 semaines, aucune différence histologique ou radiographique ne semblait apparaître entre les chiens stimulés et les chiens témoins. Bien que les impulsions électromagnétiques semblent produire une réponse ostéogénique accélérée précocement, elles ne semblent pas améliorer les résultats globaux des fusions vertébrales canines primaires.
Colonne vertébrale. 1984 avr;9(3):273-9.
Traitement de l'échec de la fusion intersomatique lombaire postérieure (PLIF) de la colonne vertébrale par des champs électromagnétiques pulsés.
Simmons JW.
Cet article présente une technique et analyse les résultats du traitement des arthrodèses intersomatiques lombaires postérieures (ALP) du rachis après échec par champs électromagnétiques pulsés (CEMP). Treize patients de sexe masculin souffrant d'un échec d'ALP, dont la dernière tentative de fusion chirurgicale remontait en moyenne à 40 mois, ont été inclus dans cette étude. Les CEMP ont été appliqués par les patients selon des critères stricts, mais dans le confort de leur domicile. Des évaluations médicales initiales et ultérieures ont permis de suivre de près l'état et l'évolution du patient. Les CEMP ont favorisé une augmentation significative de la formation osseuse chez 85 % (11 sur 13) des patients et ont permis une fusion corps-à-corps dans l'ensemble de l'espace discal intervertébral chez 77 % (10 sur 13) au cours de la période de traitement. Le traitement n'a nécessité aucune hospitalisation, a réduit la morbidité et a évité les risques associés à une intervention chirurgicale. Les résultats suggèrent que ce traitement ambulatoire non invasif et chirurgical pourrait devenir une alternative efficace au traitement des ALP échouées.
Clin Orthop. 1985 mars;(193):127-32.
Effets des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) sur l'évolution du cal de fusion vertébrale. Étude histologique.
Guizzardi S, Di Silvestre M, Govoni P, Strocchi R, Scandroglio R.
Institut d'Istologie et d'Embriologie Générale, Universita degli Studi di Parma.
Cet article présente les résultats concernant l'efficacité du CEMP sur l'évolution du cal de fusion vertébrale. L'étude a été menée en préparant une arthrodèse postéro-latérale dans le tractus rachidien lombaire chez le rat. Dans ce tractus, les lames ont été décortiquées, les apophyses articulaires préparées par décortication et ablation du cartilage articulaire, et les apophyses rachidiennes ont été retirées et utilisées comme matériau ostéoinducteur. Les rats sacrifiés après 4 et 8 semaines montrent que les zones décortiquées sont clairement influencées par le CEMP ; une apparition précoce du cal de fusion osseuse est déjà visible dans le groupe traité juste après 4 semaines. Les zones articulaires sont également influencées par le CEMP, mais de manière moins marquée que la zone décortiquée ; dans ces zones, après 8 semaines, le cal de fusion est majoritairement cartilagineux, même si des zones de calcification sont détectables à l'intérieur. Ce comportement différent peut s'expliquer par l'absence de toute forme de fusion vertébrale au moyen d'instruments chirurgicaux.
Acta Biomed Ateneo Parmense. 1990;61(5-6):227-35.
Une étude prospective randomisée en double aveugle sur l'efficacité des champs électromagnétiques pulsés pour les fusions lombaires intersomatiques.
Mooney V.
Division de chirurgie orthopédique, Université de Californie, Irvine.
Une étude prospective randomisée en double aveugle portant sur l'utilisation de champs électromagnétiques pulsés pour les fusions intersomatiques lombaires a été menée auprès de 195 sujets. Le groupe actif comprenait 98 sujets et le groupe placebo 97 sujets. Un corset contenant un dispositif induisant un champ électromagnétique a été appliqué aux patients subissant une fusion intersomatique dans le groupe actif, et un corset factice a été utilisé dans le groupe témoin. Le taux de réussite était de 92 % dans le groupe actif, contre 65 % dans le groupe témoin (p supérieur à 0,005). L'efficacité de la stimulation osseuse par ce dispositif est ainsi établie.
Colonne vertébrale. 1990 juil;15(7):708-12.
Effets du tabagisme et de la maturation sur le maintien à long terme du succès de la fusion vertébrale lombaire.
Mooney V, McDermott KL, Song J.
Département d'orthopédie, Université de Californie à San Diego, États-Unis.
Il s'agit d'une étude de suivi d'un essai clinique multicentrique, randomisé et contrôlé par placebo, mené conformément aux conditions d'approbation de la Food and Drug Administration (FDA) pour les champs électromagnétiques pulsés. L'objectif de cette étude était d'évaluer l'efficacité et la sécurité à long terme des champs électromagnétiques pulsés pour la fusion vertébrale. Une étude clinique antérieure avait été menée pour évaluer l'efficacité des champs électromagnétiques pulsés pour améliorer le succès de la fusion après un an de suivi. Dans l'étude initiale, 195 patients subissant une fusion intersomatique ont été inclus. Parmi ces 195 patients, 98 appartenaient au groupe actif et 97 au groupe placebo. Les résultats de l'étude ont montré un taux de réussite de la fusion de 92 % dans le groupe actif, contre 68 % dans le groupe placebo. Pour cette étude de suivi à long terme, tous les patients dont la cicatrisation avait été obtenue lors de l'étude initiale ont été rappelés pour une radiographie de contrôle. Les radiographies ont été évaluées par le chirurgien traitant afin d'évaluer la fusion, lorsque cela était possible. Les résultats de cette étude de suivi à long terme ont montré qu’il y avait une réduction du maintien de la fusion au fil du temps de 25 %, mais que la réduction n’était pas liée au groupe de traitement et était statistiquement corrélée au fait que le patient soit fumeur.
J Spinal Disord. 1999 oct;12(5):380-5.
Champs électromagnétiques pulsés (PEMF) dans la fusion vertébrale : résultats cliniques préliminaires.
Di Silvestre M, Savini R.
Institut orthopédique Rizzoli, Bologne.
Des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) ont été utilisés lors de la prise en charge postopératoire de 31 patients soumis à une fusion postérolatérale lombo-sacrée (FPL). Les fusions ont été stimulées par CEMP pendant les deux premiers mois de l'immobilisation postopératoire (sur quatre). La consolidation de la FPL a été obtenue chez 20 des 31 patients après deux mois de stimulation, réduisant ainsi le temps de cicatrisation de moitié. Après quatre mois, une fusion a été observée chez 30 des 31 cas soumis à stimulation (96 %).
Chir Organ Mov. 1992 juillet-septembre;77(3):289-94.
Stimulation par champ électromagnétique pulsé sur les fusions vertébrales postérieures : une étude histologique chez le rat.
Guizzardi S, Di Silvestre M, Govoni P, Scandroglio R.
Institut d'histologie et d'embryologie, Université de Parme, Italie.
Cette étude rapporte les données histologiques relatives à l'effet des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) sur l'évolution de l'arthrodèse postérieure induite au niveau des vertèbres lombaires de 12 rats Sprague-Dawley mâles adultes. Après l'opération, un groupe de six rats a été stimulé par des CEMP 18 h par jour, au moyen d'une paire de bobines fixées à l'extérieur de la cage. Un groupe témoin de six rats n'a reçu aucune stimulation après l'opération. Dans les groupes stimulés par les CEMP, une accélération du processus d'organisation du cal osseux a été observée dès 4 semaines, et plus encore après 8 semaines : un remplacement précoce du tissu cartilagineux nouvellement formé par de l'os primaire (à 4 semaines), puis par de l'os secondaire (après 8 semaines) a été observé.
J Spinal Disord. 1994 févr.;7(1):36-40.
L'effet des champs électromagnétiques pulsés sur la fusion vertébrale postérolatérale instrumentée et le blindage contre les contraintes liées au dispositif.
Ito M, Fay LA, Ito Y, Yuan MR, Edwards WT, Yuan HA.
Département d'orthopédie, École de médecine de l'Université d'Hokkaido, Sapporo, Japon.
CONCEPTION DE L'ÉTUDE : Cette étude a été conçue pour examiner les effets de protection contre les contraintes sur la colonne vertébrale causés par les implants rigides et pour étudier les effets des champs électromagnétiques pulsés sur la colonne vertébrale instrumentée.
OBJECTIFS : Étudier les effets des champs électromagnétiques pulsés sur la fusion vertébrale postérolatérale et déterminer si l’ostéopénie induite par une instrumentation rigide peut être diminuée par des champs électromagnétiques pulsés.
RÉSUMÉ DES DONNÉES DE BASE : Bien que l’ostéopénie liée aux dispositifs sur les corps vertébraux soit d’une grande importance clinique, aucune méthode de prévention de la perte minérale osseuse dans les vertèbres par des implants rachidiens rigides n’a été efficace.
MÉTHODES : Vingt-huit beagles adultes ont subi une déstabilisation L5-L6 suivie d'une fusion vertébrale postéro-latérale. L'étude a été divisée en quatre groupes : 1) Groupe CNTL : sans instrumentation, sans champs électromagnétiques pulsés, 2) Groupe PEMF : sans Steffee, avec champs électromagnétiques pulsés, 3) Groupe INST : avec Steffee, sans champs électromagnétiques pulsés, 4) Groupe PEMF + INST : avec Steffee, avec champs électromagnétiques pulsés. Au bout de 24 semaines, les chiens ont été sacrifiés et les segments L4-L7 ont été testés biomécaniquement sans instrumentation. Des radiographies et une tomodensitométrie quantitative ont évalué l'état de la masse de fusion.
RÉSULTATS : Un blindage contre les contraintes a été induit dans les corps vertébraux antérieurs de L6 avec les plaques de Steffee ; la densité minérale osseuse a été augmentée avec l'ajout de champs électromagnétiques pulsés, indépendamment de la présence ou de l'absence de fixation. Une diminution de la flexion et de la rigidité en flexion a été observée dans le groupe INST ; les champs électromagnétiques pulsés ont augmenté la rigidité en flexion indépendamment de la présence ou de l'absence de fixation, bien que cela ne soit pas statistiquement significatif.
CONCLUSIONS : L’utilisation de champs électromagnétiques pulsés a le potentiel de minimiser la perte minérale vertébrale-osseuse liée au dispositif.
Colonne vertébrale. 15 février 1997 ;22(4):382-8.
Utilisation des champs électromagnétiques dans la fusion vertébrale. Modèle lapin.
Glazer PA, Heilmann MR, Lotz JC, Bradford DS.
Département de chirurgie orthopédique, Université de Californie, San Francisco, États-Unis.
CONCEPTION DE L'ÉTUDE : Les caractéristiques biomécaniques et histologiques de la fusion vertébrale postérolatérale chez un modèle de lapin, avec et sans champ électromagnétique pulsé, ont été analysées dans le cadre d'un essai prospectif randomisé. De plus, le taux de fusion, avec et sans champ électromagnétique pulsé, a été évalué par des tests biomécaniques, des radiographies et une palpation manuelle.
OBJECTIFS : Évaluer l’influence d’un champ électromagnétique pulsé sur le taux de fusion vertébrale et les caractéristiques biomécaniques dans un modèle de lapin.
RÉSUMÉ DES DONNÉES DE BASE : Les études antérieures réalisées pour évaluer les avantages d'un champ électromagnétique pulsé dans la fusion vertébrale ont été compliquées par l'utilisation d'instruments, et les modèles animaux utilisés ne présentent pas de taux de pseudarthrose comparable à celui observé chez l'homme. En revanche, la fusion du processus intertransverse postérolatéral chez le lapin n'est pas compliquée par l'utilisation d'instruments et s'est avérée avoir un taux de pseudarthrose similaire à celui observé chez l'homme (5 à 35 %). MÉTHODES : Dix lapins blancs de Nouvelle-Zélande ont été répartis au hasard pour subir une fusion vertébrale utilisant soit 1) un os autologue avec champs électromagnétiques, soit 2) un os autologue sans champs électromagnétiques. Une contrainte en plastique spécialement conçue a été utilisée pour focaliser le champ électromagnétique pulsé sur la colonne lombaire des lapins 4 heures par jour. Les animaux ont été sacrifiés à 6 semaines pour des tests biomécaniques et histologiques.
RÉSULTATS : Le taux de pseudarthrose, évalué radiographiquement et manuellement en aveugle, a diminué de 40 % à 20 % avec le champ électromagnétique pulsé, mais cette diminution du taux de pseudarthrose n'était pas statistiquement significative compte tenu du nombre d'animaux par groupe. L'analyse biomécanique de la masse de fusion a montré qu'un champ électromagnétique pulsé entraînait des augmentations statistiquement significatives de la rigidité (35 %), de l'aire sous la courbe charge-déplacement (37 %) et de la charge jusqu'à la rupture de la masse de fusion (42 %). L'évaluation histologique qualitative a montré une augmentation de la formation osseuse dans les fusions exposées à un champ électromagnétique pulsé.
CONCLUSIONS : Cette étude démontre la reproductibilité d'un modèle de fusion chez le lapin et la capacité d'un champ électromagnétique pulsé à induire une augmentation statistiquement significative de la rigidité, de l'aire sous la courbe charge-déplacement et de la charge jusqu'à la rupture de la masse de fusion. Cette étude fournit une base pour l'évaluation continue de l'amélioration biologique de l'arthrodèse vertébrale par l'utilisation d'un champ électromagnétique pulsé.
Colonne vertébrale. 1997 15 octobre;22(20):2351-6.
Résultats après fusion lombaire postérolatérale avec instrumentation chez les patients traités par stimulation par champ électromagnétique pulsé d'appoint.
Bose B.
Centre médical du Delaware, Newark, États-Unis.
Le succès de la fusion et les résultats cliniques ont été évalués chez 48 patients à haut risque ayant subi une fusion lombaire postérolatérale avec fixation interne et traités par stimulation par champ électromagnétique pulsé (CEMP) en postopératoire. Une évaluation radiographique indépendante a démontré un taux de réussite de 97,9 %. Après le traitement, 59 % des patients en activité ont repris leur emploi. L'évaluation clinique globale était excellente chez 4,2 % des patients, bonne chez 79,2 % et moyenne chez 16,7 % ; aucun patient n'a présenté une évaluation clinique médiocre.
Adv Ther. 2001 janv.-févr.;18(1):12-20.
Stimulation électrique de la fusion vertébrale : une mise à jour scientifique et clinique
Kahanovitz N.
Hôpital des maladies articulaires, 301 E. 17th Street, New York, NY 10003, États-Unis. nkspinemd@aol.com
CONTEXTE : Depuis plus de deux décennies, de nombreux dispositifs de stimulation électrique sont de plus en plus utilisés comme compléments à la fusion vertébrale lombaire. La stimulation électrique à courant continu, les champs électromagnétiques pulsés et, plus récemment, le couplage capacitif se sont avérés plus ou moins efficaces pour accroître le succès de la fusion vertébrale lombaire.
OBJECTIF : Les différents dispositifs de stimulation électrique seront examinés en fonction des preuves scientifiques fondamentales disponibles validant leur utilisation comme compléments de fusion vertébrale, ainsi qu'un examen des données cliniques actuelles disponibles pour permettre non seulement une discussion sur leur applicabilité clinique globale, mais plus spécifiquement leur utilisation dans des troubles spécifiques de la colonne vertébrale et des techniques de fusion vertébrale.
MÉTHODES : La littérature scientifique existante évaluée par des pairs sera utilisée pour déterminer l’efficacité scientifique et clinique de la stimulation électrique pour améliorer la fusion vertébrale lombaire.
CONCLUSION : Les dispositifs de stimulation électrique se sont révélés être des compléments valables pour obtenir une fusion vertébrale lombaire solide. Cependant, tous les stimulateurs n'ont pas la même efficacité scientifique ni la même efficacité clinique pour obtenir un meilleur succès de fusion.
Spine J. 2002 mars-avr;2(2):145-50.
Les champs magnétiques combinés accélèrent et augmentent la fusion de la colonne vertébrale : une étude en double aveugle, randomisée et contrôlée par placebo.
Linovitz RJ, Pathria M, Bernhardt M, Green D, Law MD, McGuire RA, Montesano PX, Rechtine G, Salib RM, Ryaby JT, Faden JS, Ponder R, Muenz LR, Magee FP, Garfin SA.
San Dieguito Orthopaedics, Encinitas, Californie 92024, États-Unis. rjlmd@pacbell.net
CONCEPTION DE L’ÉTUDE : L’étude clinique menée était un essai prospectif, randomisé, en double aveugle et contrôlé par placebo.
OBJECTIFS : Le but de cette étude était d’évaluer l’effet des champs magnétiques combinés sur la guérison de la fusion postérolatérale primaire non instrumentée de la colonne lombaire.
RÉSUMÉ DES DONNÉES GÉNÉRALES : Il a été démontré que les champs magnétiques combinés, un nouveau type de stimulus biophysique, agissent en stimulant la production endogène de facteurs de croissance qui régulent le processus de cicatrisation. Il s’agit de la première étude contrôlée par placebo évaluant l’effet d’un stimulus électromagnétique sur la chirurgie postérolatérale primaire non instrumentée d’arthrodèse lombaire, ainsi que de la première évaluation des champs magnétiques combinés comme stimulus d’appoint à l’arthrodèse lombaire.
Méthodes : Cette étude expérimentale multicentrique a été menée dans 10 centres cliniques dans le cadre d'une exemption pour dispositif expérimental de la Food and Drug Administration des États-Unis. Les patients éligibles ont subi une fusion à un ou deux niveaux (entre L3 et S1) sans instrumentation, soit par autogreffe seule, soit en association avec une allogreffe. Le dispositif à champ magnétique combiné utilisait une seule bobine postérieure, centrée sur le site de fusion, avec un traitement de 30 minutes par jour pendant 9 mois. La randomisation a été stratifiée par site et nombre de niveaux fusionnés. L'évaluation a été réalisée 3, 6 et 9 mois après la chirurgie et 3 mois après la fin du traitement. Le critère d'évaluation principal était l'évaluation de la fusion à 9 mois, basée sur une évaluation radiographique par un panel en aveugle composé du médecin traitant, d'un radiologue musculosquelettique et d'un chirurgien du rachis.
RÉSULTATS : Sur 243 patients inclus, 201 étaient disponibles pour l'évaluation. Parmi tous les patients avec des dispositifs actifs, 64 % ont guéri à 9 mois contre 43 % des patients avec des dispositifs placebo : une différence significative (P = 0,003 par le test exact de Fisher). La stratification par sexe a montré une fusion chez 67 % des femmes avec des dispositifs actifs, contre 35 % de celles avec des dispositifs placebo (P = 0,001 par le test exact de Fisher). En revanche, il n'y avait pas d'effet statistiquement significatif du dispositif actif dans cette population d'étude masculine. Dans la population globale de 201 patients, les analyses de mesures répétées des résultats de fusion (par des équations d'estimation généralisées) ont montré un effet principal du traitement, en faveur du traitement actif (P = 0,030). Dans un modèle avec effet principal et une interaction temps par traitement, cette dernière était significative (P = 0,024), indiquant une accélération de la guérison. Réalisées sur l’échantillon complet de 243 patients, les résultats de l’analyse en intention de traiter étaient qualitativement les mêmes que dans l’échantillon évaluable de 201 patients.
DISCUSSION : Cette étude expérimentale démontre qu’un traitement combiné par champ magnétique de 30 min/j augmente la probabilité de réussite de la fusion vertébrale, et l’analyse statistique utilisant le modèle d’équations d’estimation généralisées suggère une accélération du processus de guérison. Il s’agit du premier essai clinique randomisé portant sur la fusion lombaire postérolatérale primaire non instrumentée, avec évaluation par un panel en aveugle et impartial. Il s’agit de la première étude en double aveugle réalisée à ce jour évaluant les résultats de la fusion non instrumentée selon des critères radiographiques extrêmement critiques. Les taux de fusion globaux plus faibles dans cette étude sont attribués au groupe de patients à haut risque avec un âge moyen de 57 ans, à l’utilisation d’une technique non instrumentée avec fusion postérolatérale uniquement, et au recours à des critères radiographiques et cliniques extrêmement critiques et à un panel en aveugle pour l’évaluation de la fusion sans confirmation chirurgicale.
CONCLUSIONS : En conclusion, l'utilisation d'appoint du dispositif à champ magnétique combiné s'est avérée statistiquement bénéfique pour l'ensemble de la population de patients, comme l'ont démontré des études antérieures sur la stimulation de la croissance osseuse d'appoint pour la fusion vertébrale. Pour la première fois, la stratification des données de réussite de la fusion selon le sexe a démontré que la population féminine étudiée a répondu positivement au traitement d'appoint par champ magnétique combiné, sans effet statistiquement significatif observé chez la population masculine étudiée. L'utilisation d'appoint du dispositif à champ magnétique combiné a significativement augmenté le succès de la fusion vertébrale radiographique à 9 mois et a montré une accélération du processus de guérison.
Colonne vertébrale. 1er juillet 2002 ; 27(13) : 1383-9 ; discussion 1389.
Ostéonécrose
Ostéonécrose de la tête fémorale traitée par champs électromagnétiques pulsés (CEMP) : un rapport préliminaire.
Eftekhar NS, Schink-Ascani MM, Mitchell SN, Bassett CA.
Il s'agit d'un rapport préliminaire avec un suivi à court terme d'un petit nombre d'observations (28 hanches de 24 patients). Les suivis ont duré de 6 à 36 mois, avec une moyenne de 17,8 mois. Seules onze hanches (chez onze patients) ont été suivies en moyenne huit mois après l'arrêt du traitement. Il convient de souligner qu'il s'agissait d'une étude pilote, dans laquelle aucune série témoin n'a été utilisée pour déterminer l'évolution naturelle de la maladie dans un contexte clinique comparable. Il convient de noter le soulagement de la douleur chez 19 des 23 patients présentant des douleurs modérées à sévères avant le traitement. Une amélioration fonctionnelle a également été observée, ce qui suggère qu'au moins deux tiers environ des patients ont bénéficié de ce mode de traitement. L'état clinique de huit hanches n'a pas changé ; chez deux, il s'est aggravé, nécessitant un traitement complémentaire. Dix-huit hanches restantes auraient bénéficié du traitement. Six têtes fémorales, déjà affaissées à divers degrés (Ficat de type III), se sont affaissées davantage (1 à 2 mm), et deux têtes rondes (Ficat II) sont devenues non arrondies (Ficat III). Cette étude préliminaire suggère qu'une exploration plus approfondie des champs électromagnétiques pulsés (CEMP) est justifiée dans le traitement de l'ostéonécrose de la tête fémorale.
Hanche. 1983;:306-30.
Effets des champs électromagnétiques pulsés sur les évaluations de Steinberg de l'ostéonécrose de la tête fémorale.
Bassett CA, Schink-Ascani M, Lewis SM.
Hôpital orthopédique de New York, Centre médical presbytérien de Columbia, Riverdale, NY 10463.
Entre 1979 et 1985, 95 patients atteints d'ostéonécrose de la tête fémorale ont suivi le protocole de traitement de 118 hanches par champs électromagnétiques pulsés (CEMP) sélectionnés. Les étiologies incluaient un traumatisme (17), l'alcool (9), l'utilisation de stéroïdes (46), la drépanocytose (2) et une idiopathie (44). L'âge moyen était de 38 ans et la durée moyenne de suivi depuis l'apparition des symptômes était de 5,3 ans. Le traitement par CEMP avait été instauré en moyenne 4,1 ans plus tôt. Selon la méthode de stadification quantitative de Steinberg pour l'analyse radiographique, aucune des 15 hanches de stades 0 à III n'a progressé, et le grade s'est amélioré chez neuf d'entre elles. Dix-huit des 79 hanches (23 %) présentant des lésions de stade IV ont progressé et aucune ne s'est améliorée. Au stade V, une hanche sur 21 (5 %) s'est aggravée et aucune ne s'est améliorée. Trois lésions de stade VI sont restées inchangées. Le taux global de progression quantifié pour les 118 hanches, dont 87 % présentaient un affaissement à l'entrée dans le programme, était de 16 %. Cette valeur représente une inversion du pourcentage de progression rapporté récemment par d'autres chercheurs utilisant des méthodes chirurgicales conservatrices et sélectives. Les patients atteints de CEMP ont également constaté une amélioration durable des symptômes et des signes, ainsi qu'une réduction du recours à une arthroplastie articulaire précoce.
Clin Orthop. 1989 sept.;(246):172-85.
Utilisation des champs électromagnétiques pulsés dans la maladie de Perthes : rapport d'une étude pilote.
Harrison MH, Bassett CA.
Une étude pilote sur les champs électromagnétiques pulsés (CEMP) dans le traitement de 10 enfants plus âgés atteints d'une maladie de Perthes unilatérale de la hanche est présentée. Les patients étaient autorisés à marcher avec des béquilles, la hanche affectée étant attelée par une orthèse de contention Birmingham pendant la journée. Pendant 10 heures la nuit, la hanche affectée a été exposée à des CEMP délivrés par une paire de bobines, montées en avant et en arrière de l'articulation de la hanche sur une orthèse d'abduction en plastique. La durée de l'attelle de ce groupe a été comparée à celle de 72 patients tirés au sort dans un groupe témoin historique de 200 patients. Les 72 patients et les 10 enfants ont été répartis en groupes précoce ou tardif selon l'évolution radiologique de la maladie au début du traitement. Le groupe de 10 enfants a présenté une réduction globale de la durée de l'attelle de 32 % dans les cas précoces (à 12,8 mois) et de 18 % dans les cas tardifs (à 13,5 mois). Aucun effet indésirable n'a été détecté pendant les deux années d'observation de ces enfants. Compte tenu de la sécurité apparente des PEMF et de leurs effets dans cette population limitée de patients âgés atteints de la maladie de Perthes avancée, une étude en double aveugle chez des patients plus jeunes présentant des lésions plus précoces semble justifiée.
J Pediatr Orthop. 1984 sept.;4(5):579-84.