Allongements des membres par fixateur circulaire

DESC de Chirurgie Pédiatrique
Session de Septembre 2008 - PARIS
Allongement osseux
progressif chez les enfants
Dr. POPKOV Dmitry
Hôpital d’enfants
CHU de Nancy
L’appareil d’Ilizarov est connu depuis 1952
Les premières publications sur l’allongement osseux
par le fixateur d’Ilizarov datent de 1963
Centre Acad. ILIZAROV,
Kourgan, RUSSIE
z
C’est ILIZAROV qui dans les années 50 développe
l’utilisation de la fixation externe avec dispositif
circulaire en URSS… Ses travaux sont «découverts»
par les Européens au début des années 80 et la
fixation externe circulaire entre alors de plein pied
dans l’arsenal thépareutique des chirurgiens
orthopédistes Dohin B., Kohler R. (2003)
Après Ilizarov, d’autres ont essayé de changer les
différents montages, mais jamais les principes …
Cattaneo R., Catagni M. (1994)
V.G. Golubev,1998
The Kronner 4-Bar
Compression Frame
Stephen M.
Pattone, 1984
Floetemeyer
apparatus
Medicalplastic
& Richards
Demyanov aparatus
A.D. Lee,
E.V. Burlakov,
1988
Y.A. Goltsov
apparatus,
1980
Balykin apparatus,
1984
Allongement progressif
(ILIZAROV)
1. ostéotomie respectant le périoste et
vascularisation endomédullaire
2. ostéosynthèse stable et élastique (non rigide)
3. début de l’allongement au 5-6e jour
4. vitesse et rythme d’allongement optimales
5. conservation de la fonction par reprise
précoce de la mobilisation articulaire et de
l’appui
Fixateur externe d’Ilizarov
Fixateur externe d’Ilizarov
Orthofix®
Taylor Spatial Frame (TSF®)
z
Période post-opératoire précoce
z
Période d’élongation (de distraction)
z
Période de fixation
Régénérat osseux
(ostéogénèse en distraction)
fragment osseux
partie ossifiée du régénérat
« zone de croissance du régénérat »
partie ossifiée du régénérat
fragment osseux
1. Corticotomie classique
β = 20°
Corticotomie
Ostéotomie
Corticotomie
J+33
Osteotomie
J+78
2. Stabilité du montage
Schéma de la mesure
des déplacement sous
charge dans le
montage avec une
demi-broche
Utilisation des broches à olive
Fiche filetée conique
5
4
déformation de
l'espace interfragmentaire
4 broches
3 fiches
2 fiches + 2 broches
3
2
1
0
forces appliquées
Le revêtement d’hydroxyapatite des fiches
3. Début de l’allongement
z
Corticotomie percutanée: J+5 (J+4 à J+6)
z
Ostéotomie sous-périostée avec forage: J+10
(J+7 à J+15)
z
Ostéotomie à scie de Gigli: J+14 ou plus
4. Vitesse et rythme d’allongement
z
z
z
z
Au début de la période d’élongation
l’allongement quotidien est de 1 mm
1 fois/jour
3 à 4 fois/jour
60 fois/jour
Programme d’un allongement
par TSF®
9-00
Date
Day
Strut 1
Strut 2
13-00
17-00
Strut 3
Strut 4
Strut 5
Strut 6
(Red)
(Orang
e)
(Yellow)
(Green)
(Blue)
(Violet)
View
4/15/08
0
143
144
167
154
152
158
View
4/16/08
1
144
145
168
155
153
159
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4/17/08
2
145
145
168
156
154
160
View
4/18/08
3
145
146
169
157
156
162
View
La hauteur de la « zone de croissance » de 2 à 8 mm est optimale
Contrôle radiologique tous les 14 jours pendant la période d’élongation
Une menace de la consolidation précoce:
z Hauteur de la « zone de croissance »
2mm,
z réaction périostée ininterrompue,
z diastasis ne correspond pas au jour
d’allongement
Augmentation de la vitesse d’allongement + Rx
contrôle dans 3 à 5 jour
J+11
J+24
J+27
J+37
Régénération faible
z
z
z
z
Hauteur de la « zone de croissance » ≥ 10 mm,
Régénérat en forme du sablier,
Diastasis ne correspond pas au jour d’allongement
Défaut partiel longitudinal (≥50 du diamètre)
Régénération faible
z
z
z
z
z
Diminution de la vitesse d’allongement
Arrêt de l’allongement
Diminution du diastasis jusqu’au contact des
parties ossifiées du régénérat (angulation en cas du
défaut partiel longitudinal), reprise de l’allongement
dans 5 jours
Vérification de la stabilité du montage
Sinon les risques des déformations ou
fractures après ablation du FE élevés
Allongement en régime de haute fréquence
Rythmes et Vitesses d’allongement
mm
1
1mm x 1
0.75
Tendances des
modificationes de la vitesse
d’allongement quotidien au
rythme de 1 mm/jour
0,25mm x 4
(ordinaire)
0.5
0.25
0,017mm x 60
(automatique)
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
mm/heure
1,0 (extemporenée)
1
heure
0.5
0,08 (ordinaire)
0,04 (automatique)
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
heure
0,25 mm x 4 fois
J + 150
J + 33
J + 63
0,017 x 60 fois
J + 93
Dynamique des efforts de distraction
lors de la période d’élongation
600
600
N
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0
5
10
15
20
25
30
jours
Régime ordinaire
N
0
10
20
30
40
50
jours
Régime de haute
fréquence
Patiente G. âgé de 9 ans,
Allongement tibial est de 4,5 cm (17 p.100),
Index de consolidation est de 22,9 j/сm
La mobilité des articulations adjacentes a été
récupérée au bout de 7 mois après l’ablation du
fixateur externe
Avant traitement
Période d’élongation
Patiente G. âgé de 7 ans,
Allongement fémoral est de 3,5 cm (15,1 p.100),
Allongement tibial est de 3 cm (14,2 p.100)
Index de consolidation total est de 14,3 j/сm
La mobilité des articulations adjacentes a été
récupérée au bout de 9 mois après l’ablation du
fixateur externe
9 mois après ablation
Index de consolidation (IC) ou
healing index
IC = Période d’ostéosynthèse externe (en jours)
Gain d’allongement (en cm)
30 à 35 j/cm: excellent
35 à 45 j/cm: bon
> 50 j/cm: médiocre
j/cm
Index de consolidation
régime ordinaire
40
régime de haute
fréquence
30
27.6
20
36
27.1
22.9
10
0
fémur
tibia
Le jambier antérieur:
aspect histologique au 30e jour
de la période de fixation
(étude expérimentale)
Régime ordinaire
Régime de haute
fréquence
Récupération des amplitudes articulaires après
l’ablation du fixateur externe
120
p.100
p.100
120
100
80
100
80
60
régime ordinaire
40
60
régime ordinaire
40
régime de haute
fréquence
20
0
3 mois
6 mois
12 mois
18 mois
Genou
(allongement fémoral)
régime de haute
fréquence
20
0
3 mois
6 mois
12 mois
18 mois
Cheville
(allongement tibial)
5. conservation de la fonction par reprise
précoce de la mobilisation articulaire et
de l’appui
Période avant intervention
Consultations:
chirurgien,
rééducateur,
psychologue,
les patients ayant déjà subit un
allongement ou en cours de
l’allongement
z
J0
z
z
z
Contrôle des extrémités
Attelle anti équin (MI)
Genou en flexion de 5° à 15°
J1 à J2
z
z
z
Station debout (J1 = 1 segment d’un MI, J2 =
2 segments d’un MI) 2 à 4 fois par jour
pendant 2 à 10 minutes
Pansement (l’assistance du chirurgien est
obligatoire)
Kinésithérapie isométrique
J2 à J5
z
z
z
z
Apprentissage de la marche avec béquilles
ou cannes anglaises
Appui partiel
Chaussure avec compensation de l’ILMI – 1
à 2 cm
Début de la mobilisation des articulations
adjacentes avec une amplitude modérée
J 5 (début de la période
d’élongation)
z
Gestes d’allongement 3
à 6 fois par jour (9h12h-15h-18h) sont
réalisés par infirmière,
patient ou parents
Période d’élongation
z
Mobilisation passive des muscles initialement non
tendus (m.quadriceps fémoris, loge antérieure de
jambe) permet d’éviter des attitudes vicieuses et de
conserver la marche avec appui et lutter contre
subluxation (ILMI d’origine congénitale)
z
Mobilisation active de leurs antagonistes (ischiojambiers et triceps): amélioration de la circulation
dans le membre allongé, récupération rapide des
amplitudes initiales après ablation du fixateur
z
Articulations pontées par un système de
charnières: rééducation isométrique. Le chirurgien
décide de la date du début des mouvements
Période d’élongation
z
z
z
z
z
J7 sortie de l’hôpital (si Ok)
Diminution progressive de la
compensation de l’IL en laissant une
inégalité de 1 à 2 cm
Rééducation quotidienne, au moins 30
minutes 2 f/j
Pansement 1 f/semaine ou plus
Changement de tiges filetées et vérins,
modification du montage lors des
consultations
Période d’élongation
z
z
z
z
Appui partiel progressif de 10% au début à 90%
à la fin de la période d’élongation
Mobilisation passive et active de tous les
groupes musculaires dès que le gain
d’allongement atteint 20% de la longueur
initiale d’un segment
Amplitude minimale du genou et de la cheville
doit être de 30°
Extension complète du genou et position
neutre du pied sont à préserver pour toute la
période du traitement
Période de fixation
z
z
z
z
Mobilisation active et passive
Supprimer les positions vicieuses
(équin, flessum du genou)
Appui total le plus vite possible
Au bout du premier mois de la
période de fixation un enfant doit
commencer à marcher avec une
béquille ou bien sans béquille une
certaine distance pendant la journée
Période de fixation
z
z
z
Parfois il est nécessaire
d’insister pour supprimer le
fauteuil roulant
Marche avec appui maximal le
plus longtemps possible
Pansement 1 fois/2 semaines
Période après ablation
z
z
30 à 45 jours de
marche avec
béquilles ou CA,
appui progressif
(+/- plâtre)
Ensuite
mobilisation active
et passive après
une consultation
(chirurgien et
rééducateur)
z
Période d’élongation
Allongement des muscles
par mobilisation
passive et active
Eviter les attitudes
vicieuses
z
Période de fixation
Stimulation de la
régénération osseuse
par transmission des
contraintes
Ablation du FE
z
z
z
z
Rx: le régénérat est considéré comme mécaniquement solide
lorsque trois corticales sur quatre sont visibles sur une radiographie
de face et de profil
Rx: disparition de la « zone de croissance », le régénérat est
homogène
Marche avec appui complet est possible
Test clinique: pas de douleurs ni de mobilité au niveau du régénérat
Problèmes liés à la durée de
l’ostéosynthèse externe
z
raideurs articulaires (Popkov A., 1991; Donzelli O. et al.,
1995)
z
complications infectieuses (Glorion Ch., 1997; Shevtsov V.
et Popkov A., 1998)
z
z
complications hémorragiques sur le trajet des
broches (Rybka V., 1989)
nombre excessif des étapes de l’allongement (Carlioz
H., 1992; Saleh M. et al., 1995; Bracq H. et al., 2000)
Index de consolidation (IC) ou
healing index
IC = Période d’ostéosynthèse externe (en jours)
Gain d’allongement (en cm)
30 à 35 j/cm: excellent
35 à 45 j/cm: bon
> 50 j/cm: médiocre
Index de consolidation
z
z
z
z
z
z
z
z
Damsin J.-P.,
1991
Tesiorowski M. et al., 1994
Glorion Ch. et al.,
1995
Launay F. et al.,
2001
Frikha R. et al.,
2002
Caton J.-H. et al.,
2004
Matsubara H. et al., 2006
Kim H. et al.,
2008
38,6 j/cm
35 j/cm
39,6 j/cm
62 j/cm
37 j/cm
66,8 j/cm
42,5 j/cm
40,53 j/cm
Fixateur externe+ECMES
Metaizeau J.-P., 1988
Prevot J.et al., 1993
Lascombes P., 2006
Shevtsov V., Popkov A., Popkov D. 2001
Shevtsov V., Popkov A., Popkov D., Prévot J., Lascombes P. (Rev Chir
Orthop, 2004, P. 399-410)
Popkov D., Lascombes P., Journeau P., Haumont Th. 2008
J0
J+20
J+33
J+48
A
B
C
D
J+63
E
А) ostéoclasie, B) 14e jour d’élongation, C) 28e jour d’élongation,
D) 15e jour de fixation (ablation), E) 15e jour après ablation du
fixateur externe
Artériographie
J+48
J+5
J+63
L’artériographie montre
l’artère nourricière ininterrompue
intact
J+78
Aspect histologique au 30e jour après ablation
du fixateur externe et
des broches centromédullaires
(coloration à l’hématoxyline-éosine):
- les corticales épaisses,
- continuité du canal centro-médullaire.
Notez (→) la ostéo-formation importante
autour du canal de la broche centromédullaire
154 enfants
(2001-2008)
Etiologies:
congénitale – 80
post-traumatique – 15
paralytique - 10
neurofibromatose - 4
petite taille – 9
Dyschondroplasie d’Ollier - 6
ostéogénèse imparfaite – 3
séquelles d’ostéomyelite – 27
J 19
J 32
J 42
Patient L., 15 ans
Gain d’allongement: 3,5 cm
Index de consolidation: 16 j/cm
Ablation
(J 55)
2 mois
après ablation
Patient T., âgé de 13 ans
ILMI post-traumatique
Gain d’allongement: 8 cm
Index de consolidation 9 j/cm
Patient L., 12 ans
Achondroplasie
Allongement croisé
Fémur G
7 cm
13 j/cm
Tibia Dr
8.5 cm
10.6 j/cm
Comparaison des index de consolidation
(FE vs
FE+ECMES)
index de consolidation; j/cm
35
FE
FE+ECMES
30
31.4
25
20
25.7
25.1
22.5
15
31.3
21.9
21.6
19.6
20.4
16.5
10
14.8
12.3
5
0
fémur
monolocal
fémur
bilocal*
* - inégalité d’origine congénitale
** - séquelles d’ostéomyelite
tibia
monolocal*
tibia
bilocal*
bras
bilocal**
avant-bras*
z
Association FE+ECMES permet une
réduction de la fixation externe
de 3,2 à 9,7 jours par cm d’allongement
(en fonction du type d’ostéosynthèse et de
l’étiologie)
Croissance spontanée après
un allongement progressif
z
z
z
z
ILMI d’origine congénitale,
268 allongements de fémur et de tibia ,
79 filles et 71 garsons âgés de 2 à 15 ans,
Allongement moyen:
fémur 5,2 cm (21,3 p.100)
tibia 4,8 cm (19,3 p.100)
FG
FD
FD
TG
FG
TD
TD
TG
I type de croissance
II type de croissance
TD
TG
TD
TG
III type de croissance
IV type est après premier allongement
V type est après allongement itératif
Facteurs favorables pour la
reprise de croissance
z
z
la limite supérieure pour faire les allongements est de 11 ans de
l’âge osseux chez les garçons et de 9 ans de l’âge osseux chez les
filles
l’allongement doit être associé à rétablissement de l’axe mécanique
du MI
z
une remise en charge précoce
z
le deuxième allongement du même segment doit être réalisé avant
le début de la poussée de croissance pubertaire sur les membres
inférieurs et à 4 ans d’intervalle (au moins)
Facteurs défavorables pour la
reprise de croissance
z
l’allongement itératif à moins de 4 ans d’intervalle,
z
l’allongement après le début de la poussée de croissance
pubertaire sur les membres inférieurs,
z
l’absence du charge précoce,
z
les allongements accompagnés des ostéotomies de
reconstruction au niveau du pied
COMPLICATIONS
z
Taux de complications de 12 à 120%
Popkov A.V., 1990,1991
z Paley D., 1990
z Caton J., 1991, 2006
z Shevtsov V., Popkov A., PopkovD., Prévot J., Lascombes P.,
2001
z Aldegheri R., Dalloca M., 2001
z Glorion Ch., 2000
z
Complications
(Popkov A.V., 1991)
z
Osseuses
Articulaires
Septiques
Vasculonerveuses
Retentissement sur la croissance
z
Mineures, moyennes, majeures
z
z
z
z
Résultats de la chirurgie d’allongement selon des
complications (SO.F.C.O.T., Caton J., 1991)
z
Catégorie I: sujet ne présente aucune complication ou
complications mineures guéries à la fin de l’allongement
z
Catégorie II: sujet présente des complications avec addition d’un
acte chirurgical qui n’était pas prévu, celle-ci ne laisse pas de
séquelles. Le programme d’allongement est respecté
z
Catégorie III: sujet présente des complications majeures, laissant
de séquelles à la fin de l’allongement et/ou d’un programme non
respecté sur le plan du gain d’allongement ou sur le plan du temps
d’allongement
Matériel
z
345 patients âgés de 2 à 16 ans
z
562 interventions d’allongement
Problèmes infectieux de fiches ou de
broches
ostéolyse
Complications
mineures
moyennes
majeures
Septiques
83
9
6
98
31,1
3,4
2,2
36,7
% de toutes les
complications
total
Complications articulaires
À l’âge de 5 ans,
avant intervention
Luxation antérieure du genou
au cours de l’allongement tibial
Complications
mineures
moyennes
majeures
Articulaires
5
11
4
20
1,9
4,1
1,5
7,5
% de toutes les
complications
À l’âge de 8 ans
À l’âge de 16 ans
Réduction progressive du flexum et de la
luxation du genou a été obtenue
après avoir ponté l’articulation
total
Fracture au niveau du régénérat
Patient U., âgé de 4,5 ans,
en préopératoire
Au cours de l’allongement
Après ablation
Gain d’allongement: 6 cm (41,4%)
Fracture consolidée
à 2 mois après ablation
Deuxième allongement
à l’âge de 6 ans
Allongement tibial bifocal
Gain d’allongement: 6 cm (27,3%)
Index de consolidation: 17,2 j/cm
2 mois après ablation
du matériel externe
12 mois après ablation
À l’âge de 7 ans 4 mois
Complications osseuses
Complication mineures
s
moyennes
majeures
Osseuses
36
50
26
112
13,5
18,7
9,7
41,9
% de toutes les
complications
total
Retentissement sur la croissance spontanée
après allongement itératif
TD
TG
Nombre des complications
Complications
mineures
moyennes
majeures
Osseuses
36
50
26
112 (41,9%)
Articulaires
5
11
4
20 (7,5%)
Septiques
83
9
6
98 (36,7%)
Vasculonerveuses
24
7
6
37 (13,9%)
148 (55,4%)
77 (28,8%)
42 (15,8%)
267 (100%)
total
total
Répartition des complications
Classification de la SO.F.C.O.T.
Je souhaite remercier, pour leur précieuse
contribution à la préparation de ce matériel,
Messieurs:
Prof. A.POPKOV
Prof. A.KARLOV
Prof. P.JOURNEAU
Grand merci