Évaluation biomécanique des dispositifs de réduction des fractures du tibia distal pour les ostéotomies correctives supramalléolaires

Biomechanical assessment of distal tibia fracture reduction devices for supramalleolar corrective osteotomy fixation

• Auteur / Autrice : Julia Greenfield
• Direction : Karine Bruyère, Yoann Lafon-Jalby
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomécanique
• Date : Soutenance le 04/11/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs
• Jury : Président / Présidente : Sébastien Lustig
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karine Bruyère, Yoann Lafon-Jalby, Sebastian Kuhn
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandre Terrier, Martine Pithioux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tibia

Implants orthopédiques

Orthopédie

Biomécanique

Mots clés libres

Biomécanique

Orthopédie

Implants

Stérécorrélation

Tibia distal

Distal Tibia Nail

Biomechanics

Orthopaedics

Implants

Digital Image Correlation

Distal tibia

Distal Tibia Nail

Résumé

Introduction: Une procédure fréquente pour la prévention de l’arthrose de la cheville est une ostéotomie corrective du tibia distal (SMOT). Le Distal Tibia Nail (DTN ; Mizuho®), a été développé pour la réduction des fractures du tibia distal. L’objectif de ce projet était d’analyser la faisabilité du DTN pour des procédures SMOT effectuées avec une ouverture médiale (MWO). Méthodes : Au total 16 Sawbones® ont été instrumentés par un DTN ou une plaque (MDTP, Synthes®), suivi par la simulation d’une MWO. Quatre phases d’expérimentation étaient définies : Phase-0, Sawbones sans implant ni MWO ; Phase-1, échantillons avec un implant et MWO. Phase-2, les échantillons de la Phase-1 avec le cortex latéral fracturé ; Phase-3, simulation d’une fracture de type A3. La raideur et le mouvement inter-fragmentaire (IFM) étaient analysés. Des tomographies des échantillons ont été prises à Phases 0 et 1. Résultats : Jusqu’à 80% de différence était présente enter les Sawbones® de Phase-0 ; dans les Phases 1 et 2, des différences importantes se sont montrées entre des implants mais équivalent à <2 mm d’IFM. Le DTN a démontré une résistance très élevée aux charges appliquées en comparaison avec le MDTP pour la fixation des fractures A3. Des facteurs expérimentaux tels que la raideur initiale des Sawbones®, l’axe de chargement, et le positionnement de l’échantillon dans la machine d’essai, peuvent tous avoir une influence importante sur la raideur mesurée. Conclusion : Le DTN peut être considéré comme option pour la fixation des SMOT effectués avec un MWO. Des études futures doivent faire attention aux conditions limites ayant un effet sur des critères d’évaluation et des conclusions tirées

Introduction: Supra-malleolar corrective osteotomies (SMOT) are a common surgical procedure for the prevention of early onset of ankle arthritis. The Distal Tibia Nail (DTN; Mizuho®), was previously developed for the reduction of distal tibia fractures. The aim of this project was to identify error sources in biomechanical testing, and to test the feasibility of the DTN for SMOT performed using the medial wedge opening (MWO) technique. Methods: A total of 16 Sawbones® were each implanted with either a DTN or medial distal tibia plate (MDTP; Synthes®), and a MWO simulated. Four testing phases were defined: Phase-0, testing of Sawbones® without implant/osteotomy; Phase-1, samples with MWO and implant; Phase-2, Phase-1 samples with lateral cortex fractured; Phase-3, samples with an A3 type fracture. Stiffness construct and interfragmentary movement (IFM) were analysed. CT scans were taken of the samples at Phases 0 and 1. Results: Up to 80% difference was noticed between Sawbones® samples in Phase-0; in Phases 1 and 2 significant differences were found between stiffness constructs of the implant groups but this amounted to <2 mm IFM. The DTN was significantly more resistant to compression and torsion when supporting an A3 fractures (Phase-3). Elements such as original Sawbones® stiffness construct, implant position, potting material, loading axis, and sample positioning can have a high influence on measured stiffness and bias the results. Conclusion: The DTN is a viable option for the fixation of SMOT performed with a MWO technique. Future studies should pay careful attention to boundary conditions affecting outcomes measures and drawn conclusions