Article 1/Historique des prothèses discales lombaires
Le premier remplacement fonctionnel de disque intervertébral mis au point et breveté par van Steenbrugghe était présenté en France en 1956.
Les premières prothèses intervertébrales en acier et à bille en vitaline étaient implantées chez l'homme il y quarante ans par une approche postérieure du rachis cervical et lombaire. Mais la surface portante de ces implants était insuffisante pour supporter les forces compressives intervertébrales de telle sorte que beaucoup d'implants ont pénétré les corps vertébraux adjacents.
L'injection de silicone au niveau de l'espace intervertébral lombaire puis de polyuréthane liquide qui se solidifiait après injection n'a évidemment pas permis d'éviter des échecs thérapeutiques. Ces traitements dont le but était un remplacement fonctionnel du disque intervertébral ont été abandonnés.
En 1982 nous avons commencé à l'Hôpital de la Charité à Berlin une analyse de la littérature des brevets et des publications scientifiques concernant la préservation du disque intervertébral par remplacement fonctionnel. Nous avons développé nos propres conceptions d'un disque artificiel de remplacement. Pour nous la prothèse doit permettre une restauration de l'espace intervertébral lombaire endommagé ainsi qu'une mobilité physiologique et une stabilité des segments tout en libérant les structures nerveuses du canal médullaire.
Une prothèse à trois éléments était mise au point avec l'objectif d'éviter l'instabilité segmentaire. Cette prothèse comporte deux plateaux métalliques qui se fixent solidement sur les deux corps vertébraux adjacents et un élément central de glissement en polyéthylène à ultra haute densité moléculaire qui s'interpose entre les deux plateaux. Les premiers plateaux métalliques étaient fabriqués à partir de plaques en acier. Afin de stabiliser la fixation des dents d'ancrage étaient aménagées à la périphérie des plateaux métalliques.
Les dents d'ancrage se sont avérées néfastes en raison d'un effet de tamponnage entraînant l'effondrement de la prothèse ; leur nombre a été limité à cinq. Pour maintenir la lordose lombaire la hauteur ventrale des plateaux de la prothèse Charité SBI avaient déjà un millimètre de plus que la hauteur dorsale. La prothèse comportait trois dents ventrales et deux dents dorsales pour maintenir l'ancrage de l'implantation.
Une importante série de tests biomécaniques statiques et dynamiques a été réalisée avant de procéder aux premières implantations de prothèses Charité SB. Quatre pièces centrales en polyéthylène ont été testées et ont montré une réaction plastico-élastique lors de la mise en charge allant jusqu'à 4 2 kN c'est-à-dire une charge physiologique marginale. Le comportement plastico-élastique des prothèses était également observé lors de simulations à long terme comme le montre un exemple d'une simulation d'une durée de 11 5 ans.
Des implantations sur rachis cadavériques ont été réalisées afin de tester la durabilité in situ.
Après l'achèvement des principaux tests le premier essai clinique était une implantation au niveau L4/L5 chez un homme de 41 ans la première implantation mondiale d'une prothèse de disque intervertébral à trois composants. Les radiographies dynamiques en extension et en flexion deux mois après l'implantation ont montré une amélioration de la mobilité segmentaire comparée à la mobilité préopératoire. Les contrôles à deux ans puis à trois ans ont confirmé une mobilité presque intacte du segment L4/L5. Aux contrôles de douze ans et demi et de seize ans la prothèse est restée parfaitement fonctionnelle.
La surface de soutien de la prothèse Charité SBI étant trop petite pour supporter la charge intervertébrale un effondrement de la prothèse est survenu dans certains cas. Sur le modèle SBII la surface de fixation sur les corps vertébraux était élargie avec des prolongements latéraux.
Ces nouveaux modèles ont donné des résultats satisfaisants dès le début. Les radiographies de contrôle montraient le bon fonctionnement des prothèses permettant la flexion et l'extension du tronc.
Les plateaux des prothèses Charité SBII toujours en acier montraient des faiblesses ou des fractures chez quelques patients. Ce qui a provoqué un arrêt de la production et de l'implantation des prothèses Charité SBII.
Grâce aux améliorations de la prothèse SBII la production des prothèses Charité SBIII a commencé chez LINK à Hambourg dès 1987.
Le premier patient bénéficiant d'une prothèse Charité SBIII avait un syndrome post-discectomie. L'implantation était réalisée aux niveaux L3/L4etL5/S1.
Depuis presque 4 000 prothèses Charité SBIII ont été implantées dans plus de 20 pays. Cette prothèse s'avère être une alternative très intéressante à l'arthrodèse dans plusieurs indications.
La première implantation d'une prothèse Acroflex a eu lieu en 1988 c'est-à-dire quatre ans après la première implantation d'une prothèse Charité SB. Cette prothèse est composée de deux plaques en titane et d'une couche de caoutchouc polyoléfine interposée entre les deux plateaux. Le composant en caoutchouc a présenté quelques problèmes adressés lors des mises au point ultérieures.
La PDN RayMedia une prothèse disque-noyau est implantée depuis 1996 dans plusieurs pays en dehors des Etats-Unis. Il s'agit d'une prothèse composée d'un hydrogel polymérique encaissé dans un cadre en polyéthylène à haute résistance permettant une augmentation de la hauteur de la prothèse par absorption de liquide.
La PRODISC une prothèse à deux compartiments était mise au point à la fin des années quatre-vingt. On compte une centaine de patients bénéficiant des premières séries d'implantations réalisées en France à partir de 1989. Cet implant comporte deux plaques métalliques séparées et une partie centrale convexe en polyéthylène fixée au niveau de la plaque inférieure. Suite aux différents travaux un modèle modifié de PRODISC est implanté depuis 1999.
Le fonctionnement biomécanique de la prothèse Charité SB ainsi que ses composants spécifiques diffèrent de ceux de la prothèse PRODISC. La prothèse Charité SB permet une mobilité presque physiologique du segment lombaire une qualité impérative pour le succès à long terme.
Source http://srvsofcot.sofcot.com.fr/Apcort/rco/rco02/88_S5/art16/art16_fs.htm