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La thérapie par champ électromagnétique pulsé pour traiter les fractures

10 mars 2021

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Malgré les nombreuses recherches sur le traitement des fractures, un pourcentage important de patients continue de présenter un retard de consolidation des fractures et des pseudarthroses (1). Pour cette raison, de nouvelles thérapies de stimulation osseuse invasive ont été introduites (comme la stimulation électrique percutanée), ainsi que des stratégies non invasives, notamment la thérapie par champ électromagnétique pulsé (CEMP) (2). Différentes études ont mis en évidence l'efficacité du PEMF (1,3), bien qu'il y ait également eu des résultats contradictoires (4). Néanmoins, une méta-analyse récente a démontré que le PEMF augmente le taux de réparation osseuse et est efficace pour soulager la douleur de fracture (3).

Mécanisme d'action

La thérapie par champ électromagnétique pulsé implique l'utilisation d'une bobine dans laquelle un courant électrique génère un champ magnétique, qui à son tour induit un flux de charges électriques dans les tissus biologiques (5). En 2018, Yuan, Xin & Jiang (6) ont passé en revue les principes et les mécanismes d'action cellulaire impliqués dans la réparation osseuse basée sur la thérapie CEMP. Fondamentalement, PEMF produit un effet piézoélectrique à partir duquel des stimulus de réparation cellulaire sont générés. Le même phénomène est déclenché par les charges mécaniques auxquelles l'os est exposé et qui fournissent le stimulus nécessaire pour initier la réponse biologique. Cette réponse implique différentes voies de signalisation (Ca +, WNT / bêta-caténine, MAPK, FGF et VEGF, TGF bêta / BMP, entre autres), qui dépendent des gradients électriques générés par l'application du PEMF. Selon les auteurs, les molécules et leurs voies de signalisation respectives augmentent le nombre d'ostéoblastes et leur maturation, augmentent la prolifération et la tubulisation des cellules endothéliales - les deux phénomènes étant essentiels pour l'ostéogenèse et l'angiogenèse. D'autre part, l'amplitude du champ électromagnétique généré exerce une influence directe sur l'effet piézoélectrique résultant. De même, cet effet dépend du tissu entourant le site de la lésion. Par conséquent: que se passerait-il si nous traitions une fracture avec un champ électromagnétique de haute intensité?

Nouvelles tendances: Champ électromagnétique pulsé à haute intensité.

La thérapie par champ électromagnétique pulsé est considérée comme une technique de faible intensité, car les appareils utilisés génèrent normalement des amplitudes de champ de 5 à 500 mT (7). En revanche, les systèmes à haute intensité dépassent normalement 1 T. Par exemple, le Super Inductive System (SIS) de BTL Industries génère un champ magnétique de 2,5 T qui confère une grande capacité de pénétration et une grande puissance d'effet. Les systèmes à haute et basse intensité fonctionnent tous les deux dans un spectre de basses fréquences, éliminant ainsi la possibilité de tout effet de chauffage. Il faut mentionner que les basses fréquences sont capables de générer des potentiels d'action à une certaine intensité. Cependant, les dispositifs PEMF de faible intensité sont incapables de produire une dépolarisation, car l'amplitude de l'onde est très faible. D'autre part, les systèmes à haute intensité tels que le SIS sont capables de produire une dépolarisation et donc de déclencher des réponses motrices et / ou sensorielles. Ainsi, en plus d'activer les voies de signalisation susmentionnées, le SIS peut activer les muscles et générer des effets analgésiques avec une stimulation nerveuse périphérique. En ce qui concerne le traitement des fractures, compte tenu de l'amplitude de l'onde, on peut s'attendre à ce que les mêmes voies de signalisation soient activées, mais de manière plus efficace (cela implique un raccourcissement significatif du temps de traitement, ainsi qu'une amplification de l'effet recherché) . Les temps de traitement décrits pour les systèmes PEMF conventionnels vont de 30 minutes à une heure (3), tandis que les appareils à haute intensité tels que le SIS obtiennent le même effet en 10 minutes.

Conclusion

La thérapie par champ électromagnétique pulsé est utilisée depuis des décennies pour traiter les fractures, raccourcir les temps de réparation et favoriser la consolidation dans les retards et les non-unions. Des systèmes de champ électromagnétique pulsé à haute intensité ont été développés ces dernières années, y compris le SIS de BTL Industries. En plus d'obtenir les mêmes effets que les appareils PEMF traditionnels, ce système offre d'autres avantages (stimulation motrice et sensorielle), ainsi qu'un raccourcissement significatif du temps de traitement et une plus grande capacité de pénétration du champ magnétique. Ces qualités définissent le SIS comme un dispositif efficace et performant comme coadjuvant au traitement des fractures, des consolidations retardées et des non-unions.

Les références

  1. Assiotis A, Sachinis NP, Chalidis BE. Champs électromagnétiques pulsés pour le traitement des unions et des pseudarthroses tibiales retardées. Une étude clinique prospective et une revue de la littérature. J Orthop Surg Res [todo] - Internet. 2012; 7 (1): 1. Disponible sur: Journal of Orthopedic Surgery and Research
  2. Victoria G, Petrisor B, Drew B, Dick D. Stimulation osseuse pour la guérison des fractures: de quoi s'agit-il? Indian J Orthop. 2009; 43 (2): 117-20.
  3. Peng L, Fu C, Xiong F, Zhang Q, Liang Z, Chen L, et al. Efficacité des champs électromagnétiques pulsés sur la cicatrisation osseuse: un examen systématique et une méta-analyse du contrôle aléatoire
  4. Mollon B, Da Silva V, Busse JW, Einhorn TA, Bhandari M. Stimulation électrique pour la guérison des fractures des os longs: une méta-analyse d'essais contrôlés randomisés. J Bone Jt Surg - Ser A. 2008;90(11):2322–30.
  5. Kuzyk PRT, Schemitsch EH. La science de la thérapie par stimulation électrique pour la guérison des fractures. Indian J Orthop. 2009;43(2):127-31.
  6. Yuan J, Xin F, Jiang W. Voies de signalisation sous-jacentes et applications thérapeutiques des champs électromagnétiques pulsés dans la réparation osseuse. Cell Physiol Biochem. 2018;46(4):1581-94.
  7. Markov M, Ryaby J, Waldorff E. Champs électromagnétiques pulsés pour applications cliniques [todo] - Internet. CRC Press; 2020. Disponible à partir de: http://library1.nida.ac.th/termpaper6/sd/2554/19755.pdf