Utilisation du substitut osseux SintLife® dans les procédures d'arthrodèse vertébrale. Une étude pilote.

1. INTRODUCTION ET JUSTIFICATION L'arthrodèse vertébrale est l'une des interventions chirurgicales les plus utilisées pour le traitement des déformations, des traumatismes et des maladies dégénératives avec instabilité de la colonne vertébrale (Rajaee et al., 2012 ; Yoshihara et Yoneoka, 2015).

   À l'aide de greffes osseuses et d'outils, tels que des tiges métalliques et des vis, cette procédure crée une fusion entre deux ou plusieurs vertèbres adjacentes, afin de stabiliser la colonne vertébrale.

   Le succès de la fusion, entendue comme la néo-formation d'os trabéculaire détectable radiographiquement, peut dépendre des caractéristiques du greffon osseux utilisé et de ses propriétés ainsi que de la technique chirurgicale utilisée. En l'absence d'os autologue, le processus biologique qui conduit à la régénération osseuse est caractérisé par trois éléments critiques : le potentiel ostéogénique, les facteurs ostéoinducteurs, l'échafaudage ostéoconducteur. Le substitut osseux idéal possède ces trois propriétés, associées à une excellente compatibilité et sécurité biologique (Ludwig et al., 2000 ; Park et al., 2013).

   L'os autologue local récolté à partir de la crête iliaque a été et est toujours considéré comme le "gold standard" dans le traitement de la fusion vertébrale. Cependant, les contre-indications et les complications potentielles associées à l'utilisation d'os autologue sont bien connues (Dimar et al., 2009 ; Gruskay et al., 2014 ; Kim et al., 2009 ; Miyazaki et al., 2009). Afin de pallier ces limitations, plusieurs alternatives ont été développées, testées cliniquement et sont aujourd'hui disponibles sur le marché : facteurs de croissance (BMP) (Carragee et al., 2011 ; Kannan et al., 2015), os allogéniques ou hétérologues (Gupta et al., 2015 ; Park et al., 2013), matrice osseuse déminéralisée (DBM) et matériaux céramiques synthétiques pour n'en nommer que quelques-uns (Abdullah et al., 2011 ; Fischer et al., 2013 ; Hsu et al., 2012) . Bien que tous ces matériaux aient été largement étudiés (Abdullah et al., 2011 ; Alsaleh et al., 2012 ; Hsu et al., 2012 ; Miyazaki et al., 2009) les données disponibles sont souvent inégales en termes de qualité, de type d'étude , évaluations réalisées et conclusions tirées (Hsu et al., 2012 ; Kannan et al., 2015 ; Miyazaki et al., 2009).

   Les substituts osseux céramiques d'origine synthétique (Nickoli et Hsu, 2014), tels que le collagène, le phosphate tricalcique (TCP) (Dai et Jiang, 2008), le phosphate de calcium (CaP), le sulfate de calcium (CaS) et l'hydroxyapatite (HA), ont ont été conçus et développés comme des échafaudages ostéoconducteurs avec des caractéristiques et des propriétés très similaires à celles de l'os humain, capables de soutenir la régénération et le remodelage osseux, et d'entrer en résorption lente (Alsaleh et al. , 2012 ; Gao et al., 2014 ; Hsu et al., 2012 ; Kaiser et al., 2014 ; Kho et Chen, 2008 ; Korovessis et al., 2005 ; Lee et al., 2009 ; Zhou et Lee, 2011) .

   Fin-Ceramica Faenza SpA est une entreprise engagée dans le développement de solutions innovantes dans le domaine de la régénération osseuse, et l'une des dernières solutions dans le domaine des substituts osseux propose l'utilisation de composites céramiques à base d'hydroxyapatite, biomatériaux biomimétiques de nouvelle génération (Blackbeard et al., 2013 ; Zhou et Lee, 2011). Parmi ces biomatériaux, SintLife est un substitut osseux constitué de nano cristaux de Mg-HA (frittés à température corporelle). les données cliniques précliniques et préliminaires montrent à Sintlife la sécurité du produit et soutiennent la capacité de l'utiliser comme substitut osseux pour la fusion vertébrale (Brodano Barbanti et al., 2015; Brodano et al., 2014; Manfrini et al., 2013 ).

2. IDENTIFICATION ET DESCRIPTION DU DISPOSITIF MEDICAL SintLife est un dispositif médical implantable, non actif, à fonction de substitut osseux.

   SintLife présente une réabsorption à médiation cellulaire. SintLife est un substitut osseux, sous forme de pâte, constitué de sérum physiologique (pourcentage à 46%) et de nanocristaux d'hydroxyapatite substituée au magnésium (Mg-HA). Les ions Mg2 + sont introduits dans la cellule cristalline de HA dans la même position et le même pourcentage trouvés dans la phase minérale osseuse humaine. Il a été démontré que la présence de Mg2+ déforme la structure de la cellule cristalline HAS en la rendant instable et biologiquement active, favorisant ainsi la formation osseuse, le remodelage et une résorption rapide médiée par les cellules du matériau. De plus, le Mg-HA interagit activement avec les molécules d'eau pour capturer rapidement les protéines clés impliquées dans l'ostéogenèse.

   SintLife interagit avec les cellules qui forment l'os et favorise le dépôt de nouveau tissu osseux. Grâce à sa composition chimique spécifique et biomimétique, sa nanostructure et ses propriétés de surface, il est réabsorbé et remodelé par l'action du téléphone portable dans un temps physiologiquement approprié (6-18 mois), restant sur le site d'application pendant toute la durée de croissance et de maturation du nouvel os.

   Lors de la phase de remodelage, on peut observer l'activité résorbante des ostéoclastes pour travailler autour des particules du matériau, jusqu'à une régénération osseuse complète (5). SintLife est classé comme dispositif médical de classe III, est marqué CE et est conforme à la législation européenne en vigueur sur les dispositifs médicaux (directive CE 93/42/CE modifiée 2007/47/CE).

3. BUT, OBJECTIFS ET ÉVALUATION Cette étude pilote vise à évaluer l'efficacité potentielle du substitut osseux SintLife dans le cadre de la chirurgie rachidienne dans les applications de stabilisation vertébrale pour les maladies dégénératives.

   En particulier, les enquêteurs visent à évaluer :

   • la capacité de régénération/moulage osseux, définie comme la présence d'un pont continu osseux trabéculaire et l'absence de lignes radiotransparentes, vérifiée par imagerie diagnostique (CT) et évaluée au moyen de conformément à l'échelle de Brantingan
   • l'état de santé du patient, à travers la comparaison du schéma fonctionnel-symptôme entre pré- et post-opératoire, vérifié par les scores Oswestry Disability Index (ODI), Visual Analogue Scale (VAS) et EuroQol (EQ-5D) ;
   • la sécurité du dispositif médical, par l'impact d'éventuels événements indésirables, complications, réactions inattendues, accidents.
4. ÉTUDIER LE DESIGN

4.1. Caractéristiques de l'étude Ce recueil de données cliniques est mis en place en tant qu'étude pilote post-commercialisation. Seront inclus dans l'étude tous les patients consécutifs nécessitant une chirurgie de fusion vertébrale, conformément aux critères d'inclusion et d'exclusion en tant que volontaires et après signature du consentement éclairé. Les patients seront traités et suivis en postopératoire selon la pratique clinique normale, chirurgicale et thérapeutique en place à l'Institut orthopédique Rizzoli de Bologne.

La durée totale de collecte des données est de 36 mois :

• le stade d'inscription des patients est de 18 mois à compter de la date d'approbation de l'étude par le comité d'éthique du centre ;
• la phase de suivi post-opératoire est de 18 mois, avec des suivis prévus à 6, 12 et 18 mois (± 15 jours avant la date prévue).

En relation avec la littérature produite jusqu'à présent, il est jugé opportun de fournir un contrôle post-opératoire à 18 mois car la composition chimique et biomimétique de l'hydroxyapatite-magnésium montre un remodelage et une résorption, dans un temps physiologique compris entre 6 et 18 mois, comme ainsi que pour les autres signalés à la section 4.

18 mois est donc le suivi approprié pour vérifier le comportement à moyen terme du biomatériau.

Toutes les données seront collectées de manière systématique, ponctuelle et uniforme dans un formulaire de rapport spécifique (SRD) papier.

4.2. Instructions de traitement Les patients seront traités pour des maladies dégénératives de la colonne vertébrale, telles que la sténose lombaire, la spondylolyse et le spondylolisthésis, la discopathie dégénérative.

La technique de fusion utilisée sera l'arthrodèse postéro-latérale, d'un ou plusieurs niveaux vertébraux inclus dans le lombo-sacré (L1-S1), obtenue au moyen de vis et de barres, ainsi qu'une préparation des apophyses transverses traitées avec un substitut osseux afin de Sintlife obtenir une nouvelle formation osseuse puis une fusion vertébrale. Il a également permis d'associer l'arthrodèse postérolatérale intersomatique à l'utilisation d'une cage.

4.3. Plan de visites Lors de chaque visite (pré-opératoire, per-opératoire, post-opératoire et de suivi) il incombera au chirurgien de remplir la section spécifique en recueillant les données de chaque fiche patient.

Les activités de chaque visite se dérouleront comme décrit ci-dessous et comme indiqué dans l'organigramme des visites (paragraphe 2) :

• examen préopératoire (pre-op) - signature du consentement éclairé, évaluation des critères d'inclusion - exclusion, enregistrement des données démographiques et des antécédents médicaux, évaluation SEA et ODI ;
• intervention - rapport chirurgical, TC, rapports d'événements indésirables potentiels peropératoires ou postopératoires immédiats ;
• visite de suivi à 6 mois après la chirurgie - rapport des événements indésirables, l'évaluation SEA, ODI, EQ-5D ;
• visite de contrôle à 12 mois après l'intervention - rapport des événements indésirables, évaluation SEA, ODI, EQ-5D, TC ;
• visite de contrôle à 18 mois après l'intervention - déclaration des événements indésirables, évaluation SEA, ODI, EQ-5D, TC.