Un remède hautement technologique aux prothèses défaillantes Une technique d’analyse innovante pourrait aider le personnel médical à identifier exactement pourquoi certaines prothèses, telles que les hanches artificielles, sont défaillantes. Les résultats pourraient à terme déboucher sur des implants plus sûrs et plus efficaces. Santé © Tridsanu Thopet, Shutterstock Avec le vieillissement de notre population, une attention médicale accrue est nécessaire pour maintenir nos corps actifs et fonctionnels. Les prothèses de hanche, par exemple, sont désormais une intervention médicale courante, avec plus d’un million d’opérations réalisées chaque année dans le monde. Cette tendance exerce une pression sur les services de santé, non seulement en termes de nombre d’opérations, mais également de traitement des problèmes lorsque les choses tournent mal. «Un nombre croissant de patients se retrouvent lésés du fait du mauvais fonctionnement des implants médicaux», explique Esther Punzón-Quijorna, boursière postdoctorante Marie Skłodowska-Curie à l’Institut Jožef Stefan en Slovénie. «Cela peut se produire du fait de frottements à l’intérieur du corps, ce qui fait que les particules métalliques de la prothèse pénètrent dans les tissus environnants. Ou alors les cellules peuvent prendre l’implant pour un corps étranger et l’attaquer. Le degré de corrosion d’une prothèse de hanche peut être choquant.» Le fait que les prothèses ne sont pas toutes fabriquées avec le même matériau complique encore les choses. La tête d’une hanche artificielle peut être en céramique, tandis que le reste peut être en titane. Les outils diagnostiques actuels, tels que les rayons X et les microscopies optiques des tissus, aident à identifier la corrosion, mais ne peuvent pas déterminer de manière adéquate le contenu, la taille et la nature des débris trouvés dans l’organisme. Détecter la dégradation des prothèses Le projet TissueMaps a été lancé pour répondre au besoin de meilleurs outils diagnostiques aidant à identifier le composant de la prothèse à l’origine de la défaillance, ainsi que l’étendue de cette dernière. Ces recherches ont été entreprises avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie. «Nous avons appliqué une technique de microscopie de pointe nommée émission de photons X induite par particules (PIXE), à des échantillons de tissus obtenus lors d’une intervention chirurgicale après qu’une prothèse se soit avérée défaillante», ajoute Esther Punzón-Quijorna. «La PIXE nous permet de “voir” des choses impossibles à observer avec la microscopie optique “ordinaire”.» Cette technique a permis à l’équipe de cartographier avec précision la distribution des particules de la prothèse. Elle s’appuie sur le fait que les atomes qui composent les divers éléments sont tous différents. «Les atomes de titane sont différents des atomes de calcium ou des atomes de fer», explique Esther Punzón-Quijorna. «Chaque atome a sa propre “empreinte digitale”, si vous préférez. La PIXE détecte ces “empreintes” en envoyant des protons sur les atomes, ce qui libère des rayons X signatures.» Ces rayons X peuvent être collectés et analysés, révélant l’élément spécifique à l’origine de la contamination des tissus. Des implants plus sûrs Le succès du projet TissueMaps en matière de cartographie des tissus affectés pourrait avoir un impact significatif sur le secteur des prothèses. Par exemple, il pourrait un jour permettre aux fabricants d’analyser des prototypes et de ne mettre sur le marché que ceux dont la sécurité peut être démontrée. Inversement, les prothèses pour lesquelles un risque particulier de corrosion a pu être démontré pourraient être progressivement éliminées. «L’identification des implants présentant un risque de défaillance pourrait aider à mieux déployer les ressources de soins de santé, et serait donc très appréciée», explique Samo K. Fokter, membre de l’équipe du projet et chirurgien orthopédiste conseiller principal au Centre médical universitaire de Maribor, en Slovénie. L’émergence de cette technologie de cartographie coïncide avec le développement du secteur des implants électroniques, comme par exemple les appareils auditifs reliés aux nerfs. «Cette technologie arrive», fait remarquer Primož Pelicon, coordinateur du projet TissueMaps et chef du Département de physique des basses et moyennes énergies à l’Institut Jožef Stefan. «Et lorsqu’elle sera là, il sera crucial pour nous de comprendre la réaction de l’organisme à ces implants. Laissera‑t‑elle les tissus intacts ou provoquera‑t‑elle des réponses allergiques? Nous devons savoir quels matériaux sont biocompatibles.» En attendant, les résultats de TissueMaps ont suscité l’intérêt d’un hôpital suisse, qui souhaite également mieux comprendre pourquoi certaines prothèses sont défaillantes. Mots‑clés TissueMaps, rayons X, prothèse, biocompatible, allergique, implants, titane
