Comment des implants métalliques imprimés en 3D viennent au secours des chevaux de course ?

16 Novembre 2021

Une collaboration réussie entre la célèbre Clinique de Grosbois et le service français 3D Medical entraîne des résultats positifs dans le domaine de la médecine équine.

Les fractures du cou et des vertèbres causées par des chutes à grande vitesse sont l’une des causes les plus courantes de blessures chez les chevaux de course. Chaque année, de nombreux chevaux de course blessés sont amenés en périphérie de Paris pour être traités par le vétérinaire équin innovant, le Dr Fabrice Rossignol, et son équipe de la célèbre Clinique de Grosbois.

Les fractures du cou chez les chevaux peuvent être stabilisées avec succès en utilisant une combinaison de vis de compression fabriquées de manière conventionnelle, de laminectomies dorsales ou de fusions cervicales ventrales, à l’aide de « paniers » ou de cages cervicales cylindriques filetées. L’arthrodèse cervicale – la fusion de deux ou plusieurs os dans une articulation – peut être réalisée sur des chevaux présentant des fractures du cou (ou une dislocation vertébrale), une instabilité ou un mauvais alignement. Historiquement, la chirurgie était réalisée en plaçant des implants à plaque verrouillée (LCP).

Cependant, très peu de tentatives d’opérations, telles que l’arthrodèse, ont été réalisées sur des chevaux, car elles se révèlent souvent infructueuses sur des blessures graves. En fait, il n’était pas rare, il y a une dizaine d’années, que les chevaux présentant des fractures du cou soient euthanasiés, parfois en quelques heures, car il est difficile, en particulier avec des fractures ouvertes, de réhabiliter l’animal.

Les chevaux de course ne sont pas des animaux qui peuvent rester allongés pendant des mois, et les immobiliser est presque impossible. De plus, le coût d’une opération et de la convalescence ultérieure est souvent très élevé, ce qui malheureusement influence la décision de certains propriétaires.

Expertise en impression 3D métallique à proximité

Étant donné certaines des contraintes techniques liées à l’utilisation d’implants fabriqués de manière conventionnelle, dès 2017, Fabrice Rossignol, avec ses collègues Martin Genton, chirurgien à la clinique, et Ariane Campos Schweizer, résidente de troisième année, ont commencé à explorer le potentiel de l’impression 3D métallique (également appelée fabrication additive) dans le domaine de la médecine équine, et plus précisément dans les cas de fractures du cou.

Dans le cadre de ses recherches, Monsieur Rossignol a également commencé à rechercher des partenaires potentiels disposant d’une expertise en fabrication additive métallique pour l’aider à concrétiser ses idées et sa vision. Heureusement, il n’a pas eu à chercher très loin. En effet, Vincent Nuttens, PDG de 3D Medical (l’un des principaux bureaux de services de fabrication additive métallique en France) et son équipe, dont Kevin Giffoni, le concepteur de la solution, sont basés à moins de deux kilomètres dans la ville voisine de Marolles-en-Brie.

« Malgré ma demande très spécialisée dans un secteur très spécialisé, Vincent et son équipe n’ont pas hésité à nous soutenir pendant la phase d’expérimentation, en investissant dans la recherche et ensuite dans le développement de la solution finale d’impression 3D métallique que nous avons aujourd’hui. Comme moi, il a parié avec enthousiasme sur l’innovation et sur le long terme », a déclaré Monsieur Rossignol.

« Ayant parlé à Fabrice et entendu parler du manque d’une solution satisfaisante pour les chevaux blessés, je savais que nous trouverions une solution avec l’impression 3D. Nous avons finalement obtenu un nouveau type de prothèse qui améliore la guérison et espérons améliorer positivement le résultat pour autant d’animaux que possible », a ajouté Monsieur Nuttens.

L’impression 3D métallique facilite la chirurgie équine

Pendant la chirurgie, le cheval blessé est anesthésié et placé dans un hamac chirurgical pour l’immobiliser. La fracture est stabilisée avec une plaque imprimée en 3D et des vis cancellées imprimées en 3D reliant les vertèbres, et selon le cas (et les vertèbres affectées), avec une petite cage en titane imprimée en 3D appliquée dans l’espace discal ventral. Des vis cancellées ou corticales peuvent parfois être associées aux vis verrouillées pour permettre la compression du fragment fracturé.

L’avantage de cet ensemble réside dans le fait que l’espaceur intervertébral en titane imprimé en 3D utilisé pendant la chirurgie utilise des forces de compression pour préserver l’espacement entre les vertèbres, empêchant ainsi la protrusion du disque dans le canal médullaire et le déplacement ventral de la vertèbre caudale.

La forme de la plaque permet le placement de trois vis dans chaque vertèbre. De plus, les implants fabriqués à partir d’alliages de titane ont montré une meilleure osseointégration que les implants en acier. Et contrairement à l’usinage conventionnel, l’impression 3D métallique permet la création de motifs poreux qui facilitent la croissance osseuse à travers la cage et la fixation de l’os sur la cage.

Enfin, les vis utilisées sont auto-taraudeuses et partiellement auto-perceuses, ce qui permet une ancrage maximal (à proximité du canal médullaire) tout en réduisant le risque de perforation lors du forage ou du taraudage. Selon l’expérience de Monsieur Rossignol, l’utilisation d’un drain de Redon limite ce risque. La désinsertion ou l’arrachement des vis peut se produire, mais elle est probablement due à des erreurs techniques ou à un mauvais contact entre la plaque et la surface osseuse.

« Les trois principales caractéristiques et avantages de l’implant métallique 3D sont sa précision d’impression personnalisée, sa résistance à la force et au poids (le poids d’un cheval est significativement supérieur à celui d’un humain) ainsi que la mobilité post-opératoire de l’animal« , a déclaré Monsieur Rossignol.

La procédure est réalisée sous contrôle radiographique ou fluoroscopique, et jusqu’à présent, peu de complications ont été notées. Les plus courantes sont l’apparition d’un sérome et la désinsertion des vis. Les séromes répondent généralement très bien au traitement conservateur.

Cette méthode d’arthrodèse cervicale peut être appliquée dans les cas de traumatismes, mais elle est également pertinente lorsque des cas de mauvais alignement sont présents.

Repos et récupération

Pendant la période postopératoire, les chevaux sont laissés libres dans le box pendant un mois. Ensuite, ils sont progressivement réhabilités par des promenades à la main, avec un marcheur et dans le paddock, jusqu’à ce qu’ils soient progressivement remis en activité entre le cinquième et le huitième mois, après un examen clinique et radiographique.

Transfert de connaissances et modèles économiques évolutifs

« L’impression 3D métallique nous permet d’être inventifs, ce qui nous donne des perspectives encourageantes à long terme pour nos compagnons à quatre pattes. Cela nous a permis d’ouvrir un nouveau marché. Nous vendons désormais ces pièces en Suisse, aux États-Unis et en Australie », a commenté Monsieur Nuttens.

La principale priorité de 3D Medical reste le marché de l’osseointégration pour les humains. Son activité a commencé avec la production d’implants orthopédiques pour une clientèle internationale. Aujourd’hui, l’entreprise produit plusieurs milliers d’implants chaque mois.

« Nous avons également un partenariat avec l’hôpital Pitié-Salpêtrière à Paris. Notre force de collaboration là-bas réside dans le fait que nous pouvons proposer un délai de 10 jours entre le moment où le chirurgien et le patient décident ensemble de l’opération et la production de la pièce sur mesure », a expliqué Monsieur Nuttens.

Source: GE ADDITIVE