Un projet de recherche dirigé par le professeur Vladimir Brailovski du Laboratoire sur les alliages à mémoire et systèmes intelligents (LAMSI), le professeur Yvan Petit du Laboratoire de recherche en imagerie et en orthopédie (LIO), tous deux du Département de génie mécanique de l’École de technologie supérieure (ÉTS) et le docteur Jean-Marc Mac Thiong, chirurgien orthopédiste de l’hôpital du Sacré-Cœur de Montréal ayant pour but de développer des implants vertébraux pouvant répondre aux problèmes observés pourrait avoir un impact sur les gens ayant subi des traumatismes vertébraux et médulaires. On estime ce nombre environ 7 000 patients affectés au cours des 10 dernières années au Québec. Bien que le nombre semble petit sur une longue période, rappelons que ces traumatismes ont un impact sur la qualité de vie des gens qui sont affectés au niveau fonctionnel par la suite.
Les opérations de fusion vertébrales sont couramment utilisées pour traiter des scolioses, des fractures, ou encore soulager des blessures à la moelle épinière. Afin de provoquer la fusion, le chirurgien orthopédique immobilise un segment de colonne en utilisant des tiges métalliques rigides faites de titane, de cobalt-chrome ou encore d’acier. Ces tiges sont fixées aux vertèbres au moyen de vis pédiculaires. On estime que la dégénérescence des segments adjacents concerne jusqu’à 40 % des patients opérés à l’aide d’instrumentations vertébrales postérieures causée par la grande rigidité des implants entrainant de fortes concentrations de contrainte aux extrémités de l’instrumentation.
Pour l’instant, on constate que sur une colonne vertébrale à laquelle on a implanté une tige, la flexion d’un segment révèle qu’il y a aucune mobilité et la mobilité est reprise par le segment adjacent à l’instrumentation. Le projet de recherche vise à développer une tige de métal super-élastique se pliant et reprenant sa forme grâce à un alliage nickel titane, auquel on applique un traitement thermique consistant à étirer la tige chauffée à l’aide d’un courant électrique en la plaçant entre 2 électrodes.
La tige super élastique permettrait d’augmenter la mobilité du niveau instrumenté pour une transition plus douce. Cette tige pourrait être déformée et puis pourrait reprendre sa forme comme si elle était en caoutchouc. Il serait même possible de décider de l’endroit où la tige serait flexible tout en restant rigide ailleurs.
Ces tiges super élastiques ont été testées à l’aide de flexion, de torsion et d’étirements, durant des mois. Les résultats sont concluants. Il ne manque qu’une machine permettant de le réaliser en salle d’opération, en un très bref laps de temps, un traitement thermique aux propriétés personnalisées.
Compléments d'information
Optimiser les implants vertébraux par modélisation
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