Progressive limb lengthening with an external fixator often leads to pin-related complications. A new technique allowing progressive lengthening with a centromedullary nail without external fixation has been developed. This original double-locked device consists of matching male and female components fitted with a continuous thread. Lengthening is achieved via a one-way ratchet system. Twelve back-and-forth movements produce 1.25 mm lengthening.

We tested this new device on 20 sheep and compared results with external fixation lengthening in 20 other sheep. The animals were divided into groups for sacrifice on days 5, 10, 20, 45 and 90. Serial x-ray were obtained for all animals. In the 45-day and 90-day groups, histomorphometric (trichrome goldner coloration and polarized light microscopy) and densitometric studies were also performed. Bone mineral density (BMD) was determined and bone trabecular density (BTD) and trabecular bone volume (TBV) were expressed in percent of bone trabecular surface area.

Mean lengthening in the 45-day and 90-day groups was 39 mm for the nail and 20 mm for external fixation (1 mm/day). At 90 days, 3 sheep out of 4 had consolidated radiologically with external fixation and 2 out of 4 with the nail. BMD was slightly better for external fixation (0.811 vs 0.695/cm ² ). This difference could probably be attributed to the greater lengthening obtained with the nail. At 45 days, BMD was the same (0.6 g/cm ² ) for both devices. BTD was nearly two-fold higher for the nail compared with external fixation (59.65 % vs 32.61 % at 90 days), most probably due to primary bone formation. The histomorphometric study allowed an analysis of the osteoid border. Bone quality obtained in the bone regenerate with the nail was superior to that obtained with external fixation. Primary bone formation resulted from membrane ossification with direct transformation of fibroblasts into osteoblasts.

This work demonstrated that progressive lengthening can be achieved with a specifically designed centromedullary nail without iterative opening of the operative site. Tolerance to this type of device and quality of the bone regenerate are altogether satisfactory.

Pour éviter les complications des allongements progressifs par fixation externe, nous avons, avec P. Grammont, J.-M. Guichet et P. Trouilloud développé depuis 1989 une nouvelle technique d'allongement progressif au moyen d'un clou centro-médullaire sans intervention extérieure ni fixation externe. Ce clou est un matériel original verrouillé à ses deux extrémités et constitué de deux parties : une partie mâle et une partie femelle qui tournent l'une dans l'autre au moyen d'une vis sans fin et d'un système de cliquet sans retour. Douze aller-retours sur ce clou produisent un allongement de 1,25 mm, la rotation angulaire à chaque encliquetage pouvant être extrêmement variable. Une expérimentation préliminaire a permis de vérifier in vivo le fonctionnement du clou et la réalité de l'appui chez des brebis Romanov en croissance, chez lesquelles le clou avait été implanté dans le fémur des deux côtés. La technique d'allongement ainsi validée, l'objectif de la série expérimentale présentée ici a été la comparaison du régénérat obtenu en distraction par ce clou d'allongement avec le régénérat obtenu au moyen d'une fixation externe.

Nous avons opéré 40 moutons Romanov femelles en croissance. Chez 20 le fémur a été allongé au moyen d'un fixateur externe tubulaire monoplan, et chez 20 au moyen du clou d'allongement. Les animaux ont été divisés en plusieurs groupes, sacrifiés au 5 ^e jour, 10 ^e jour, 15 ^e jour, 20 ^e jour, 45 ^e jour et 90 ^e jour avec une étude radiologique, densitométrique, histomorphométrique et histologique de régénérat obtenu, des tests mécaniques du clou ayant déjà été pratiqués par l'un des auteurs.

La moyenne d'allongement pour les groupes à 45 et 90 jours a été de 39 mm pour le clou et de 20 mm pour la fixation externe.

Sur la série des brebis à 90 jours 3 fémurs sur 4 ont consolidé de façon satisfaisante sur le plan radiologique au moyen de la fixation externe par matériel monoplan et 2 sur 4 avec le clou d'allongement.

L'étude densitométrique sur les séries à 45 et 90 jours, nous a permis de déterminer le contenu minéral ou la densité osseuse (BMD : Bone Mineral Density). A 45 jours la densité minérale osseuse était pratiquement identique dans les deux séries à 0,6 g/cm ² , un peu meilleur pour la fixation externe à 90 jours (0,811 contre 0,695 g/cm ² ).

L'étude histo-morphométrique a évalué le volume trabéculaire osseux (TBV : Trabecular Bone Volume ou BTD) exprimé en pourcentage de la surface osseuse trabéculaire. La valeur normale de référence du cortex était théoriquement de 96 p. 100. Nous avons trouvé un volume trabéculaire osseux pratiquement le double pour le clou comparé à la fixation externe (59,65 p. 100 contre 32,61 p. 100 à 90 jours). Cette étude montrait qu'il s'agissait essentiellement d'os primaire. L'étude histologique a également confirmé qu'il s'agissait d'os primaire avec une ossification de type ossification de membrane par transformation directe des fibroblastes en ostéoblastes.

Le régénérat obtenu avec le clou était de qualité égale ou supérieure à celui qu'obtient la fixation externe. Il est possible de pratiquer un allongement progressif au moyen d'un clou centro-médullaire d'allongement sans ouverture itérative du foyer opératoire et sans intervention extérieure, le périoste étant le facteur principal de consolidation.

La tolérance de ce type de matériel ainsi que la qualité du régénérat osseux nous sont apparues tout à fait satisfaisantes et compatibles avec l'utilisation clinique.