La vertébroplastie première avec introduction secondaire de la vis ou la cimentoplastie à travers des vis pédiculaires fenêtrées peuvent être utilisés pour augmenter la résistance en arrachement dans le rachis âgé. On ne sait pas quelle méthode offre la meilleure fixation lorsqu’un effort axial et un moment fléchissant sont appliqués à la vis. Le but de cette étude est de valider un nouveau modèle in vitro permettant de reproduire le descellement de vis pédiculaires lombaires, de comparer la résistance en arrachement dans le rachis âgé avec différentes techniques de cimentoplastie et d’analyser les facteurs qui pourraient influencer les modes de rupture.

Six spécimens humains (82–100ans) ont été instruments en percutané en L2, L3 et L4 par vis non cimentées, vertébroplastie préalable et vis fenêtrées. La répartition du ciment (2ml PMMA) a été analysée au scanner. Les plateaux vertébraux et la tige étaient orientés à 45° par rapport au plan horizontal. Le corps vertébral était maintenu par une résine dans un cylindre, lié à un pivot non contraint, sur lequel a été appliqué une traction (10N/s) jusqu’à rupture. Les courbes et forts déplacements ont été comparés à des enregistrements vidéo simultanés.

Les forces d’arrachement médianes étaient 488,5N (195–500) pour les vis non cimentées, 643,5N (270–1050) pour les vertébroplasties et 943,5N (750–1084) pour les vis fenêtrées. La cimentoplastie à travers les vis fenêtrées conduisaient à une augmentation significative des forces d’arrachement par rapport aux vis non cimentées (p=0,0039). Les forces de rupture après vertébroplastie étaient variables et liées à la répartition du ciment. Un bolus de ciment autour de la pointe distale de la vis conduisait à des forces de rupture similaires aux vis non cimentées. Un bolus de ciment proximal, comparable à celui des vis fenêtrées conduisait à une résistance en arrachement supérieure. Cette répartition du ciment conduisait à une fracture du corps vertébral avant arrachement de la vis.

Le montage expérimental semble reproduire le mécanisme de descellement observé sur les radiographies, en combinant un effort axial à un moment fléchissant. Le cimentage à travers les vis fenêtrées augmentait la résistance en arrachement de manière significative, alors que la résistance était variable pour les vertébroplasties premières avec introduction secondaire de la vis, ce qui était lié à la répartition du ciment.