Stimulation par ultrasons de la reconstruction osseuse crânienne

Jean-Christophe Bera (1) , Bernard Lavandier (1) , Jean-Luc Béziat (2) , Arnaud Gleizal (1)

1 Applications des ultrasons à la thérapie
2 Service de Chirurgie Maxillofaciale de l'Hôpital de la Croix-Rousse

Depuis près de quarante ans, des chercheurs proposent les ultrasons de faible puissance en physiothérapie pour stimuler la réparation tissulaire. Cette technique ne fournit pas de résultats spectaculaires et les mécanismes susceptibles d'intervenir ne sont pas parfaitement compris. Cependant, différents travaux réalisés sur des os longs montrent une accélération significative de la réparation dans différents cas de fracture. Par ailleurs, la reconstruction osseuse représente un enjeu important en chirurgie maxillofaciale, c'est pourquoi nous nous interrogeons sur une possible stimulation par ultrasons. Pour répondre à cette question, des essais de stimulation ultrasonore ont été effectués sur des cultures d'ostéoblastes (cellules à l'origine de la matrice osseuse) de crânes de souris. Sous l'effet d'ultrasons pulsés de 1 MHz et de fréquence de répétition 100 Hz, on observe une augmentation de la prolifération cellulaire ainsi qu'une augmentation de l'expression de plusieurs gènes de croissance. Les ultrasons pulsés seraient donc susceptibles de stimuler les ostéoblastes, et par là-même d'activer la reconstruction osseuse. Pour le confirmer, des expériences ont été menées sur des souris. Un petit trou a été réalisé sur l'os pariétal du crâne de chaque animal. Les animaux ont été insonifiés 5 minutes par jour pendant 10 jours, puis ont été suivis pendant 2 mois. Des mesures au microscanner ont permis de mesurer la reconstruction osseuse. Aucun effet n'est observé pour une intensité acoustique de 100 mW/cm². Pour une intensité plus élevée (300 mW/cm²), la stimulation ultrasonore entraîne en moyenne un comblement supplémentaire de la surface du trou à 2 mois d'environ 15 %. Tandis que les conditions expérimentales mises en œuvre peuvent faire varier le comblement naturel moyen entre 0 et 15 % en fonction de la configuration du défaut osseux réalisé, la part de reconstruction liée aux ultrasons varie peu.

Mots clés: Ultrasons pulsés; Reconstruction osseuse; Ostéoblaste

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Jean-Christophe Bera, Bernard Lavandier, Jean-Luc Béziat, Arnaud Gleizal. Stimulation par ultrasons de la reconstruction osseuse crânienne. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00542858⟩