La guérison des os cassés est plus compliquée qu'il n'y paraît

Par Tara Haelle

26 août 2022 - La guérison d'un os cassé n'est pas toujours un processus simple consistant à mettre un plâtre et à attendre que le corps fasse son travail avec le temps. Les nombreux matériaux qui composent nos os ont des densités différentes et interagissent de plusieurs façons qui influent sur la guérison correcte d'une fracture.

Une fracture qui ne guérit pas correctement s'appelle une non-union, et dans le cas d'un os long, comme l'os de la jambe, elle peut être invalidante. Les médecins ne sont pas toujours en mesure de déterminer si une fracture non consolidée s'est produite, et encore moins de prédire à l'avance sa probabilité. Mais la recherche sur les techniques d'imagerie osseuse est en passe de changer cela et de donner aux médecins un aperçu de l'avenir pour les aider à détecter les problèmes plus tôt.

Des chercheurs en génie mécanique de l'université Lehigh à Bethlehem, en Pennsylvanie, utilisent l'imagerie osseuse et des essais mécaniques virtuels pour mettre au point un modèle plus précis du processus de guérison.

Un modèle virtuel peut aider les médecins à reconnaître quand un os s'écarte d'un processus de guérison sain, afin qu'ils puissent intervenir plus tôt. L'essentiel est de mieux comprendre le processus physique dans la zone de guérison où la fracture est réellement réparée.

À l'intérieur du plâtre

Le processus de guérison commence lorsque le corps reconnaît la fracture et envoie des cellules immunitaires pour provoquer une inflammation. L'enflure est le signal d'alarme de l'organisme pour qu'il cesse d'utiliser la partie blessée.

Les cellules sanguines s'accumulent également autour de la blessure, et cette masse de cellules - un hématome, ou caillot sanguin - remplit l'espace de la fracture. Au cours de la semaine suivante, un type d'os mou appelé cal remplace progressivement le caillot sanguin et maintient l'os ensemble, mais pas encore assez solidement pour commencer à utiliser l'os. Après plusieurs semaines, le cal a le temps de durcir, et l'os dur commence alors à remplacer le cal dur.

Mais il est difficile de voir comment se déroulent ces dernières étapes sur des radiographies, car le cal dur et l'os dur se ressemblent beaucoup. Les ingénieurs s'efforcent de comprendre les propriétés mécaniques de l'os et du cal, telles que la masse et la densité, afin de mieux prédire quand l'os dur a complètement remplacé le cal. Une prédiction trop précoce pourrait entraver le processus de guérison si la personne utilise l'os normalement avant qu'il ne soit complètement guéri.

Les modèles informatiques précédents ne permettaient pas de distinguer avec précision le cal dur de l'os dur, en grande partie parce que le cal lui-même est constitué de différents types de tissus aux propriétés physiques différentes.

Cette nouvelle étude repose sur l'analyse de la contrainte exercée sur l'os pendant la torsion. Les chercheurs ont introduit les résultats de ces tests et les images CT correspondantes dans un ordinateur pour modéliser le processus de guérison. Les zones plus claires sur l'image représentent un os plus rigide et plus dur. Leur travail a donc aidé les chercheurs à déterminer le seuil à partir duquel le matériau cesse d'être un cal et se transforme en os. La connaissance de ce seuil peut aider à identifier plus rapidement les cas de non-union, ce qui peut aider les médecins à mieux comprendre comment et pourquoi le processus de guérison échoue, afin qu'ils puissent intervenir.