Remplacement du disque intervertébral

Le disque intervertébral est la pierre angulaire du complexe articulaire qui comprend le segment de mouvement vertébral. Le disque fonctionne pour permettre un mouvement et une flexibilité limités, tout en maintenant la stabilité segmentaire et en absorbant et distribuant les charges externes.

Structure du disque intervertébral

La structure du disque intervertébral normal comprend:

• Un noyau, composé principalement de protéoglycanes et de collagène de type II avec une capacité d'absorption et de répartition de la charge,
  
• Un anneau externe avec une couche bien organisée de collagène de type I qui sert à stabiliser le segment de mouvement.

La structure et la fonction du disque peuvent être modifiées par des processus tels que le vieillissement physiologique normal, des facteurs mécaniques tels que les traumatismes et le stress répétitif, l'instabilité segmentaire de la colonne vertébrale et des facteurs inflammatoires et biochimiques.

Discopathie dégénérative
L'instabilité structurelle et le dysfonctionnement du disque sont des causes importantes et significatives de lombalgie, et peuvent être largement englobés par le terme de maladie discale dégénérative (DDD). La pathologie du disque joue un rôle important dans la cause des lombalgies. Le traitement des lombalgies peut être plus efficace si la fonction du disque peut être restaurée.

Lombalgie chronique
Les maux de dos sont la maladie la plus courante chez l'adulte en âge de travailler, touchant plus de 4 millions de personnes chaque année aux États-Unis, et pesant un fardeau économique sur notre système de santé pouvant atteindre 100 milliards de dollars.

Alors que la plupart des épisodes aigus de lombalgie sont auto-limités et répondent bien aux thérapies non opératoires, la gestion des lombalgies chroniques reste un défi difficile pour le médecin non opératoire et opératoire. La prise en charge chirurgicale des lombalgies chroniques comprend des techniques telles que:

• Excision du disque intervertébral (discectomie),
  
• Arthrodèse (fusion) de la colonne vertébrale par voie postérieure, antérieure ou combinée,
  
• Procédures intradiscales, y compris les injections (péridurales), l'exposition électrothermique et les stimulateurs neuronaux implantables et les distributeurs de médicaments (pompes vertébrales).

Diversité de traitement
La diversité des approches et la variation observée dans les stratégies de traitement de la lombalgie indiquent une absence de support factuel pour une méthode unique. Alors que le taux de chirurgies du dos, y compris la fusion de la colonne vertébrale, a augmenté de plus de 600% entre 1979 et 1990, aucun traitement opératoire n'a encore donné de bons résultats fiables et reproductibles chez les patients atteints de lombalgie chronique. Le dénominateur commun est qu'aucune des techniques énumérées ci-dessus n'est dirigée vers la restauration de la structure et de la fonction normales du segment de mouvement rachidien affecté et du disque au centre de ce segment de mouvement.

Restauration de disque
Les approches de restauration de la fonction d'un disque dégénéré ou dysfonctionnel comprennent des techniques de reconstruction biologique et des techniques de remplacement de disque artificiel. La division des troubles de la colonne vertébrale de l'UC San Francisco étudie actuellement la régénération du disque intervertébral en utilisant des techniques de biologie cellulaire et moléculaire, et étudie l'arthroplastie du disque intervertébral (création d'articulations artificielles) dans un centre d'essais cliniques.

Cet article est destiné à fournir le contexte qui a conduit au soutien d'un essai clinique et la méthodologie de l'enquête.

Contexte
Le mouvement dans le système musculo-squelettique dépend des articulations fonctionnelles. La dysfonction articulaire peut être une source importante de douleur (arthralgie) et de limitation fonctionnelle. L'arthrodèse, ou «liaison d'une articulation», a été introduite au XIXe siècle par le chirurgien autrichien E. Albert (1841-1900).

Le but de l'arthrodèse (fusion) est d'éliminer le mouvement d'un segment ou d'une articulation, et ainsi de soulager la douleur. Les résultats de la fusion comprennent à la fois l'incapacité à obtenir une immobilisation efficace (pseudoarthrose) et l'induction d'une pathologie dans les segments adjacents. Par exemple, la fusion de la hanche pour le traitement de la maladie dégénérative des articulations est associée à un taux élevé de pathologie secondaire du bas du dos et du genou. L'arthroplastie totale des articulations de la hanche et du genou a été reconnue comme l'une des interventions chirurgicales les plus efficaces du 20e siècle en raison de l'efficacité de la procédure pour soulager la douleur d'un segment affecté, tout en épargnant les segments ou structures adjacents du stress ou des charges pathologiques.

La fusion de la colonne vertébrale a été introduite en 1911, par F. Albee pour la gestion de l'infection et par R. Hibbs pour la gestion de la déformation. La fusion de la colonne lombaire a augmenté au taux le plus élevé de toute procédure vertébrale au cours des 10 dernières années. Cependant, les indications, les techniques et les résultats restent controversés et peu clairs. Le remplacement du disque intervertébral est une alternative intéressante à la fusion de la colonne vertébrale avec des avantages théoriques qui incluent la restauration de la mobilité segmentaire, l'élimination de la douleur et la réduction des forces biomécaniques anormales sur les segments adjacents.

Les dispositifs prothétiques de remplacement du disque intervertébral peuvent être largement divisés en dispositifs qui remplacent uniquement le noyau, en laissant l'anneau et les parties cartilagineuses de la plaque terminale intacts, et des dispositifs qui remplacent l'ensemble du disque intervertébral. Actuellement, plusieurs appareils font l'objet d'une enquête clinique aux États-Unis, comme le PRODISC® (Spine Solutions, New York, NY, USA).

PRODISC® (Spine Solutions, New York, NY, USA)

CHARITÉ? Disque artificiel (DePuy Spine, Inc.)
Photo gracieuseté de DePuy Spine, Inc.

La Food and Drug Administration (FDA) a approuvé la CHARITÉ? Disque artificiel (DePuy Spine, Inc. de Raynham, MA) pour une utilisation dans le traitement de la douleur associée à une discopathie dégénérative. Le dispositif a été approuvé pour une utilisation à un niveau dans la colonne lombaire (à partir de L4-S1) pour les patients qui n'ont eu aucun soulagement des douleurs au bas du dos après au moins six mois de traitement non chirurgical.

Les deux appareils sont de conception composite avec une plaque d'extrémité en alliage de cobalt chrome et un noyau en polyéthylène de poids moléculaire ultra élevé. Les deux appareils sont utilisés en Europe depuis plus de 10 ans, avec des résultats similaires dans les évaluations rétrospectives. Dans un examen des patients un minimum de cinq ans après l'implantation du remplacement du disque SB Charité, le Dr Bradford a rapporté de bons ou de meilleurs résultats chez 68% des patients. De même, un examen des travaux des Drs. Marnay et Villette utilisant le PRODISC® chez 64 patients avec un minimum de sept ans de suivi ont démontré une amélioration significative des maux de dos et des jambes (p

Essais cliniques en cours
L'efficacité du remplacement du disque intervertébral n'a pas été démontrée dans une étude prospective randomisée. Aux États-Unis, plusieurs centres de chirurgie de la colonne vertébrale participent à des évaluations de dispositifs d'investigation (IDE) avec le PRODISC® ou le SB Charité III Dynamic Disc Spacer. Dans l'étude PRODISC®, les patients expérimentaux seront comparés aux patients subissant une fusion intersomatique et postéro-latérale combinée. Dans l'étude SB Charité III Dynamic Disc Spacer, les patients expérimentaux seront comparés aux patients subissant des fusions intersomatiques avec un appareil BAK. Les deux études sont conçues avec des outils standardisés d'évaluation des résultats pour une évaluation fiable de l'évolution de la douleur, de la fonction et du bien-être après la chirurgie.

Indications pour le remplacement du disque
Le remplacement du disque intervertébral peut être indiqué pour les patients atteints de discopathie dégénérative à un ou deux niveaux de la colonne vertébrale. Les patients peuvent être candidats à l'un ou aux deux essais expérimentaux sur le remplacement du disque intervertébral aux États-Unis s'ils présentent les conditions suivantes:

1) Discopathie dégénérative dans un ou deux niveaux vertébraux adjacents entre L3 et S1
2) Âge entre 18 et 60 ans
3) Échec d'au moins 6 mois de traitement conservateur

Conclusion
Le remplacement du disque intervertébral est une technique chirurgicale pour le traitement des lombalgies liées à la discopathie dégénérative. Les avantages théoriques du remplacement du disque intervertébral par rapport à la fusion de la colonne vertébrale comprennent la préservation ou la restauration du mouvement segmentaire dans la colonne vertébrale, la restauration de l'architecture intervertébrale et de la hauteur foraminale, la préservation des segments adjacents des contraintes anormales et la restauration de la biomécanique normale à travers la colonne lombaire.

L'expérience initiale des dispositifs composites en Europe suggère la sécurité et l'efficacité de ces dispositifs. Une étude prospective randomisée par rapport à la fusion offrira une base factuelle pour le rôle du remplacement du disque dans la gestion actuelle et future de la discopathie dégénérative.

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Les références
Walsh AL, et.al. Facteurs de croissance dans les disques intervertébraux dégénérés. Société de recherche orthopédique, San Francisco, CA 2001.

Hanley EN, et.al. Arthrodèse lombaire pour le traitement des maux de dos. J Bone Joint Surg 81A (5): 716-730, 1999.

David TH. Prothèse discale lombaire: une étude de 85 patients revue après une période de suivi minimale de cinq ans. Rachis Revue de Pathologie Vertebrale 1999; 11 (n ° 4-5)