FUTURA 2010

ABSTRACTS DU COURS FUTURA 2010

7 & 8 Mai 2010 - Paris


Sommaire

  1. Facteurs anatomiques, biomécaniques, physiopathologiques : Ch. Lefèvre

  2. LES LUXATIONS DE PTH DANS LA LITTERATURE : Dr Ph Forgeois

  3. La voie antérieure de HUETER en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche : Docteur Pascal MOREAU

  4. La voie antérieure de Röttinger en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche : Thierry AUCOUTURIER

  5. La voie antérieure de HARDINGE en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche : Docteur Thierry CHATENET et Docteur Etienne PERONNE

  6. Chirurgie mini invasive postérieure de hanche : F. PRIGENT.

  7. HOW TO LIMIT THE RISK OF DISLOCATION OF A THA ? : P.O’Zoux

  8. COTYLE RETENTIF : Docteur LEFEVRE

  9. INTERET DE LA MODULARITE EXTRA-MEDULLAIRE DU COL FEMORAL POUR PTH : Pierre LE GUILLOUX

  10. Y a-t-il un intérêt à la prothèse sur mesure ? : X. Flecher, C. Fornasieri

  11. Risques de luxation de PTH : intérêt de la navigation : Ch. Lefèvre, E. Stindel, F. Dubrana

  12. Voie de Hardinge mini invasive et navigation : Didier MAINARD

  13. IMAGERIE EOS® POUR L’EVALUATION PRE ET POST OPERATOIRE DES PROTHESES TOTALES DE HANCHE : JY LAZENNEC

  14. La planification des prothèses totales de hanche : Docteur Franck CLADIERE

  15. AVISOR : planning software for total hip replacement : René PAULE

  16. Dislocation after THA : A thing of the past ? : Andrew H. Schmidt, M.D

  17. Le cotyle double mobilité : historique et principe : Dr. E. GARRON, Dr. Ch. BUSSIERE, Dr. F. CHALENCON, St Etienne

  18. COMMENT PREVENIR LES LUXATIONS DANS LES REPRISES DE PTH ? : C SCHWARTZ

  19. Historique Esop/Atlas : Alain DAMBREVILLE

  20. LA PROTHESE FEMORALE ESOP : Ph. POILBOUT

  21. EXPERIENCE FRANCAISE MULTICENTRIQUE ESOP LIS : Dr AL HOMSI MAHER (LE MANS), Dr CISTAC CHRISTIAN

  22. ATLAS - Principes : Alain Dambreville

  23. BIOMECANIQUE DU COTYLE ELASTIQUE : Alain AARON

  24. Low Dislocation Rate and Wear seen in 610 Atlas® Cups Implanted by a Single Surgeon with a Maximum Follow-up of 9.2 years. : Mr D.J.Woodnutt BSc,MB.BS.,MPhil

  25. Résultats clinique à long terme du cotyle ATLAS : Marc AMEIL

  26. FACTEURS D'USURE DU PE : Alain Dambreville

  27. L’usure du polyéthylène : Alain AARON

  28. Les usures anormales du PE. : Alain AARON

  29. 112 Descellements cotyloïdiens traités par impaction d’un cotyle métallique ATLAS III dans le néo-cotyle. : Dr. Jean-Louis Doré

  30. Le cotyle sandwich a-t-il sa place dans les arthroplasties totales de hanche alumine/alumine? : Poilbout N, Poilbout P, Bizot P

  31. LA RETICULATION : Marie HAGNERÉ

  32. Three Decades of Crosslinking U H M W P E, One Decade of Atlas Cup Crosslinking, a Personal Experience : DR F A WEBER

  33. 20 ans d’expérience clinique avec le cotyle ATLAS : Docteur Patrick LE COUTEUR

  34. OPTIMISATION TRIBOLOGIQUES DES COUPLES DUR-DUR. APPORT DE LA PLANIFICATION TRIDIMENSIONNELLE PRE-OPERATOIRE DES PROTHESES TOTALES DE HANCHE : Dr Sariali

  35. Etude prospective à 12 ans d’une série de prothèses de hanche métal-métal cimentées en diamètre 28mm : des résultats préoccupants et une nouvelle stratégie de reprise à définir : JY LAZENNEC

  36. Le polyéthylène hautement réticulé : C. Fornasieri

  37. TRIBOLOGIE DU COUPLE CERAMIQUE – CERAMIQUE : Alain AARON

  38. Évolution et perspectives des céramiques en orthopédie : B. Masson MSc Ph

  39. Pourquoi j’utilise des gros diamètres : Docteur Pascal MOREAU

  40. Consignes post-opératoires - Activité physique : M. IRRAZI

  41. Risque de luxation d’une PTH et responsabilités encourues : Isabelle Lucas-Baloup



Facteurs anatomiques, biomécaniques, physiopathologiques

Ch. Lefèvre, F. Dubrana, J. Savéan

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LES LUXATIONS DE PTH DANS LA LITTERATURE

Dr Ph Forgeois - Lambres-lez-Douai

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Si les luxations de PTH représentent une complication relativement peu fréquente, elles restent un sujet de préoccupation pour les orthopédistes et leurs patients. Leur fréquence globale peut être estimée aux environs de 3% dont 60% récidivent, et dont 20 à 30% aboutissent à une réintervention. Les facteurs qui influencent la stabilité d’une PTH sont nombreux :

  • La voie d’abord : la voie postérieure aboutit à davantage de luxation que les voies antérieure et latérale, qui comportent d’autres complications spécifiques. Il est difficile de préciser l’influence des voies mini-invasives sur le taux de luxation.

  • La position des implants : si la notion de zone de sécurité est bien connue, l’influence de la dynamique du bassin est plus difficile à préciser, de même que l’intérêt de la navigation.

  • Le type d’implants : les données concernent prothèses conventionnelles, prothèse de resurfaçage, double mobilité, diamètre de tête, couple de frottement et offset, chacun de ces éléments influençant la stabilité d’une PTH.

  • Les parties molles : cela concerne la voie postérieure et leur prise en compte dans la technique chirurgicale permet de diminuer le risque de luxation.

  • Les facteurs propres au patient : l’indice de masse corporelle, le score ASA, l’étiologie (fractures du col fémoral, rhumatismes inflammatoires) peuvent aussi agir sur la stabilité d’une prothèse et le risque de luxation.



La voie antérieure de HUETER en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche

Docteur Pascal MOREAU
Polyclinique Montier la Celle
Saint André les Vergers
Troyes Aube

La voie antérieure de Hueter est utilisée depuis longtemps pour la chirurgie de la hanche et pour l’arthroplastie prothétique en particulier. C’est dans sa version mini invasive qu’elle devient extrêmement séduisante et efficace pour le chirurgien et son patient. Cette communication faite de nombreuses vues opératoires explique le chemin d’accès à l’articulation, sans sectionner aucun muscle ni aucun tendon. Elle explique également les détails de l’exposition du cotyle et surtout du fémur, indispensable à la réalisation de cette intervention qui reste difficile pour le néophyte. Le changement de voie d’abord est toujours une étape compliquée pour l’opérateur et ne doit pas s’accompagner systématiquement d’une trop classique courbe d’apprentissage.



La voie antérieure de Röttinger en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche

Thierry AUCOUTURIER
Centre Hospitalier de Colmar

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Décrit par Röttinger en 2004 et présenté comme une évolution en mini-invasif de la voie de Watson-Jones, cet abord antéro-externe offre l'avantage d'être réalisé de façon conventionnelle, à savoir en décubitus latéral et sans table orthopédique.

Cette voie, laissant en avant le tenseur du fascia lata et en arrière le moyen fessier, offre le bénéfice d'une récupération rapide. En contrepartie, l'exposition fémorale combinant extension, adduction et rotation externe nécessite une certaine courbe d'apprentissage. Au décours de cette phase, les taux de luxation relevés par les différents opérateurs apparaissent particulièrement faibles.



La voie antérieure de HARDINGE en technique mini invasive pour l’arthroplastie totale de la hanche

Docteur Thierry CHATENET et Docteur Etienne PERONNE
CLINIQUE DE LA CHATAIGNERAIE – 63110 BEAUMONT

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La voie d’abord externe de hanche présentée correspond à une voie transglutéale réduite , par hémimyotomie antérieure du moyen fessier réalisée sur un patient installé en décubitus strict ou latéral, sur table normale et ne nécessitant qu’un seul aide opératoire .

L’exposition antérieure pour la préparation fémorale et cotyloïdienne permet ensuite un positionnement précis et reproductible des implants.

Ce type d’abord ne limiterait pas la possibilité d’une extension per opératoire nécessaire à un meilleur jour en cas d’incident (fracture fémorale, fausse route, et/ou geste associé cotyloïdien nécessaire).

La fiabilité de positionnement des implants ,essentielle dans la longueur de la courbe de survie d’une PTH , l’absence de complication sciatique , le respect des structures capsulaires et musculaires postérieures , le taux extrêmement réduit de luxation prothétique sont les éléments primordiaux du choix de notre voie d’abord chirurgicale.



Chirurgie mini invasive postérieure de hanche

F. PRIGENT. Clinique Saint Louis. 78300 Poissy

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Article. Dessins. Photos. Film sur www.mini-invasive.net

La voie d’abord postéro-latérale de Moore reste actuellement la voie la plus utilisée pour réaliser une arthroplastie totale de hanche.

La technique mini invasive postérieure, décrite ici, se caractérise par un abord musculaire plus limité respectant le pyramidal associé à une réparation de la capsule articulaire.

Dans sa version mini invasive cette voie garde l’avantage d’un bon contrôle de l’implantation de la tige fémorale tout en perdant son principal inconvénient : le risque de luxation qui est alors comparable à d’autres voies antérieures dites moins luxantes.

TECHNIQUE OPERATOIRE

Cette voie nécessite une installation précise du patient permettant 4 positions opératoires. Extension. Rotation interne. Pied au zénith, Adduction. Abduction.

Deux points sont tracés précisément sur la peau. Le premier un centimètre en arrière de l’angle postéro supérieur du trochanter. Le second, à 10 cm du sommet, sur l’axe du fémur. Sur la ligne reliant ces deux points l’incision mesure 9 cm : 2 cm au dessus du point trochantérien et 7 cm en dessous.

 

L’abord musculaire

L’aponévrose du grand fessier est ouverte. Le muscle grand fessier est discisé dans le sens de ses fibres. Un cadre de Charnley le maintiendra écarté durant toute l’intervention.

 

Au milieu du champ opératoire, entre le moyen fessier vers le haut et le carré fémoral vers le bas, des appositions graisseuses recouvrent les muscles pelvitrochanteriens.

Entre ces deux muscles, ce surtout graisseux est sectionné au plus près du grand trochanter puis récliné vers l’arrière à la compresse.

Les muscles pelvitrochanteriens apparaissent. Tout d’abord, dans le bas de l’incision, le muscle jumeau inférieur épais et charnu, qui est sectionné au bistouri électrique de bas en haut puis le tendon de l’obturateur interne, de trajet antero postérieur. Ce tendon se rétracte vers l’arrière dès que la pointe du ciseau libère ses dernières fibres.

La capsule est ouverte en T. L’incision suit, d’arrière en avant, l’axe du col fémoral.

L’incision se poursuit perpendiculairement le long du grand trochanter pour former un T. Les deux volets capsulaires supérieur et inférieur sont placés sur fils tracteurs.

  

L’abord articulaire

La hanche est luxée. Le cotyle est exposé à l’aide de trois écarteurs disposés de façon circulaire. A chaque temps une position différente du membre facilite leur mise en place.

L’écarteur antérieur col de cygne est positionné de façon tactile. Son extrémité suit le fond du cotyle pour s’accrocher en avant de la corne antérieure.

Le tendon du pyramidal et le lambeau capsulaire supérieur sont récliné vers le haut. La mise en abduction neutre du membre favorise la détente du tendon.Un espace est dégagé vers l’avant, au ciseau, entre capsule et bourrelet. La fixation est assurée par un clou de Stenman, incliné en avant, fiché 1 à 2 cm au dessus du cotyle.

 

Dans le bas de l’incision l’écarteur contre coudé de Hohmann est repositionné en dessous de la corne postérieure du cotyle après perforation ponctuelle de la capsule.

Un clou de Stenman est placé verticalement en arrière sur le bord postérieur du cotyle. Il protège le nerf sciatique.

La préparation du cotyle et du fèmur

Après résection du bourrelet, le cotyle est préparé à l’aide d’un ancillaire standard.

Dans cette voie d’abord le travail fémoral ne présente pas de difficultés particulières.

Trois écarteurs assurent une exposition longitudinale dans l’axe du fémur.

  • Le cadre de Charnley, laissé en place

  • Un surélévateur de fémur, positionné sous la coupe du col fémoral

  • Vers l’arrière un contre coudé classique, placé sur l’avant du col

 

Réduction prothétique et contention postérieure

Lors de la réduction la traction sur les fils capsulaires évite toute interposition.

Les deux volets capsulaires sont affrontés par croisement des fils tracteurs.

La branche montante de l’incision en T capsulaire.est suturée par plusieurs points.

 

L’aponévrose du grand fessier est suturée. La peau est refermée par un surjet intra dermique.

CONCLUSION

En 1950, Austin Moore nous a propose un procédé de fixation révolutionnaire. La tête métallique de sa prothèse est portée par une tige fichée dans le canal médullaire. Lors des premières poses, par voie antérieure de Smith-Petersen, les luxations sont fréquentes. Moore utilise alors un abord de plus en plus postérieur que l’on surnomma en clin d’oeil « l’abord du Sud » (état de Columbia, USA).

Reprenant les principes de la voie de Moore la technique, présentée ici, se caractérise par une épargne maximum des éléments musculaire et capsulaire associant respect du pyramidal et fermeture de la capsule.

Cette technique conservatrice oppose à la luxation une double contention. L’une postéro-passive : la capsule articulaire suturée. L’autre postéro-active : le muscle pyramidal. Les risques de luxation de cette voie deviennent alors comparable aux autres voie dites moins luxantes.

Cette voie conserve ses avantages : bon contrôle de l’implantation de la tige fémorale et plus grande facilité du réglage de la longueur du membre. Le sommet, bien visible, du grand trochanter permet d’adapter plus facilement l’enfoncement de la tige au planning pre opératoire.



HOW TO LIMIT THE RISK OF DISLOCATION OF A THA ?

A Comparative study
L.I.S antero lateral approach versus Watson-Jones approach from 50 cases of bilateral T.H.A
P.O’Zoux
Beaune - www.prothesedehanche.fr

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The goal of this prospective study from the first fifty cases of bilateral total hip arthroplasty was to demonstrate the contribution of my less invasive surgical approach to the original and classical Watson Jones approach in the immediate outcomes of a hip replacement.

The description and the video of my surgical technique is on my website www.prothesedehanche.fr

Preambule :I performed 2000 primary hip replacements (september 1991-March 2010, so multiple replacements were eliminated) and I noticed just 1 hip dislocation ( a heavy patient fall in a rehabilitation center ).

The hallmarks of these 2000 continuous cases were :

  • an acute pre operative planning (so hip fractures were excluded)

  • a strict supine position

  • an anterior approach

  • an anatomic or custom made stem (so not excess of the anteversion)

  • a not anti dislocation cup

Now I am used to performing my LIS approach for 6 years without any exception

After this preambule about my practice, the STUDY:

It’s a Strict suppine position for the acetabular in the 2 approaches :

So The lengh scars are the consequence and not the goal of a different femoral step approach

The comparing bear on the same patient, what means : same etiology, same BMI, same painful limit…

The same surgeon, with the same way of planning on both sides.

The same total hip arthroplasty, with same acetabular and femoral prosthesis, right and left for each of 50 patients.

So the real difference between the 2 procedures remains THE HIP APPROACH

To confirm our hypothesis, The criteria of assessment for this prospective study were at start defined as:

  • loss of blood,

  • operative time,

  • post operative pain,

  • lenght scar,

  • patient viewpoint,

  • hospitalisation days

The first four were significants from a scientifical viewpoint but for the last two, there had some bias.

We found no difference of X ray implantation for each of 50 patients and of course no dislocation.

What is very important for the patient, is to have the same good result on the long term by the LIS approach than by the conventionnal approach, because the fifty patients had forgotten their first hip when they came for the second hip replacement.

By way of conclusion, we have the same good results by the LIS approach but the idea is the sooner, the better.

Concerning the risk of dislocation, for me I insist in 3 criteria :

  • an acute pre operative planning to choose the stem according to the hip and its location.

  • A strict suppine position to avoid the possible mistakes reagarding the installation and the spine.

  • An anterior approach LIS or Usual.



COTYLE RETENTIF

Docteur LEFEVRE – Brest
Docteur PAULE - Lyon

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Titre

Place du cotyle rétentif comme moyen anti-luxation

Introduction

L’utilisation d’un cotyle rétentif offre des avantages dans des indications particulières qui sont l’instabilité chronique de prothèse de hanche et les problèmes liés au grand âge à savoir la faiblesse musculaire et les problèmes cognitifs

Méthodes

Sur une période de 10 ans, 501 cotyles rétentifs ont été posés principalement chez des femmes avec âge moyen de 82,6 ans. Il s’agissait de fracture du col fémoral, de coxarthrose et de reprise pour PTH instable. Le recul moyen est de 7 ans.

Résultats

Les patients ont été améliorés dans 90 % des cas avec peu de gêne liée aux contraintes du cotyle rétentif, en particulier l’absence de trouble de la mobilité. L’analyse radiographique retrouve un liseré sur une zone cotyloïdienne dans 28,5% des cas mais aucun descellement nécessitant une reprise chirurgicale. L’usure du polyéthylène est considérée comme faible (0,5 mm) et l’on retrouve 2 % de complications liées au matériel lui-même (luxation, bris de matériel et conflit antérieur).

Conclusion

L’analyse de la série permet de s’assurer de la bonne tenue du cotyle rétentif à 7 ans de recul avec un taux de complications plus faible que les résultats retrouvés dans la littérature. La verticalisation et l’absence d’antéversion du cotyle semblent faciliter l’utilisation et le fonctionnement de cet implant. En fonction de l’âge des patients, nous proposons un schéma thérapeutique permettant d’affiner les indications.



INTERET DE LA MODULARITE EXTRA-MEDULLAIRE DU COL FEMORAL POUR PTH

Pierre LE GUILLOUX, Christophe FORNASIERI

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Les différentes séries étudiant les résultats des PTH utilisant un col modulaire montrent que les cols choisis correspondent à un col standard ou varisé dans 50 à 70% des cas. L’état de l’art s’est par ailleurs progressivement amélioré pour limiter les risques de luxation par des voies minimalistes, des implants fémoraux varisés, des cotyles DM, l’utilisation de grosses têtes avec un rapport tête/col de plus en plus grand. L’utilisation d’un col modulaire peut néanmoins avoir une place. Les inconvénients de ces cols sont le rajout tribologique d’une interface actuellement dans le complet respect des normes et surtout le choix du col en per-opératoire. Le choix de ce col se fait la plupart du temps lors du testing de la hanche selon le feeling de l’opérateur sans réel critère objectif. Ce choix est souvent facile entre un col standard et un col varisé. Il est plus difficile pour une normo, une hyper antéversion, ou une rétroversion. Le positionnement théorique des implants, offrant la meilleure amplitude articulaire et la meilleure stabilité, est de 15 à 20° d’antéversion pour le cotyle et le fémur. Mais il est difficile de savoir comment les implants sont positionnés pendant une intervention, hormis les repères habituellement utilisés par le chirurgien ; ce d’autant que la marge d’erreur de programmation en utilisant de simples clichés radiologiques est importante (sous estimation de l’offset d’environ 14mm). L’utilisation de prothèse classique serait source d’erreur de longueur et d’offset dans 32% des cas. Ainsi l’utilisation de la modularité est pleinement justifiée pour améliorer ces critères et diminuer les taux de luxation. Elle trouve également un intérêt lors du traitement des hanches dysplasiques et des reprises de prothèses, afin de faire face à toute instabilité potentielle. Ceci étant, l’utilisation pré-opératoire d’un logiciel de programmation couplé à un scanner optimiserait de façon significative le choix des implants (taille et type de col). L’utilisation d’une navigation fonctionnelle per-opératoire optimiserait le positionnement des implants et le choix du col pour le contrôle des longueurs et le meilleur secteur de mobilité et de stabilité.



Y a-t-il un intérêt à la prothèse sur mesure ?

X. Flecher, C. Fornasieri

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La prothèse de hanche sur mesure mise au point par Symbios est conçue pour s'adapter à l'anatomie fémorale de chaque patient.

Elle est particulièrement utilisée en cas de morphologie atypique de l'extrémité proximale du fémur, congénitale ou acquise, et chez le sujet jeune.

Chaque tige, en alliage de titane recouvert de titane poreux et d'hydroxyapatite, est personnalisée. Elle est réalisée à partir de radiographies standard, d'une pangonométrie et de coupes scanner incluant le genou et la cheville. Elle tient compte de l'espace intra-médullaire du fémur (encombrement, hélitorsion), de ses caractéristiques extra-médullaires (antéversion, offset, varus-valgus), du centre de rotation du cotyle, ainsi que de la longueur du membre.

Le col sur mesure, conçu en 3D, gomme totalement les imprécisions du planning radiographique effectué en 2D. Il restaure la véritable antéversion du fémur qui subit des variations individuelles importantes, alors qu'une prothèse standard suit l'hélitorsion fémorale et l'antéversion métaphysaire.

Les auteurs distinguent l'influence sur la fonction de la prothèse sur mesure de son influence sur la luxation. En effet, la restitution de la fonction dépend de la restitution du centre de rotation, de l'offset (influençant le bras de levier du moyen fessier) et de la longueur du membre, les deux premiers facteurs pouvant aussi avoir un rôle dans la luxation.

Le problème de la luxation ne peut être réglé par la simple restitution de l'anatomie : la luxation est multifactorielle, incluant les circonstances de survenue, les facteurs chirurgicaux (en premier lieu la voie d'abord, puis l'orientation des implants et l'expérience de l'opérateur), les facteurs mécaniques (calibre du couple de frottement et ratio tête/col) et les facteurs cliniques liés au patient et au diagnostic. Sur le plan clinique, les auteurs font part :

  • d'une série de 562 prothèses sur mesure toutes posées par voie postéro-latérale dans des cas de dysmorphies et chez des sujets jeunes avec un taux de luxation de 1,95 % et de reprise de 1,24 %. Ces chiffres sont à la limite inférieure voire un peu meilleurs que les données de la littérature (2 à 5 % dans la voie postéro-latérale), mais ne permettent pas de conclure à la supériorité de la prothèse sur mesure dans les luxations.

  • d'une série de plus de 1000 prothèses sur mesure toutes posées par voie antéro-latérale avec 7 luxations (5 sur luxations congénitales, 2 sur hanches "normales"). Ces chiffres ne permettent pas non plus de conclure à la supériorité de la prothèse sur mesure dans les luxations, les voies d'abord antéro-latérales donnant habituellement 0 à 1,7% de luxations.



LES CHOIX TECHNOLOGIQUES PROPOSES PAR LES INGENIEURS

Alain AARON

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La recherche de reconstitution la plus anatomique possible de la biomécanique de l’articulation de la hanche a fait l’objet de nombreux développements visant notamment à réduire le taux de luxation.

La diminution du taux de luxation inclut :

    1 - pour la tige fémorale

    • Des prothèses modulaires pour assurer la balance de Pauwels avec respect des longueurs du membre prothésé.

    • Des prothèses sur mesure pour répondre aux anatomies ou pathologies particulières

    2 – pour le cotyle et les têtes

    • des inserts au profil dit « antiluxation »

    • des inserts en couple UHMWPE réticulé ou couple dur/dur coopérant avec des têtes de grand diamètre,

    • des inserts retentifs

    • des croissants anti luxation

    • des cotyles à double mobilité

    3 - pour la chirurgie

    • Des techniques chirurgicales pour lesquels des ancillaires spécifiques ont été réalisés.

    • Des aides au bon positionnement des implants tel que la navigation

    Les possibilités de modularité des tiges fémorales comprennent :

    • Des gammes d’implants existant en version dite «col standard » et version dite «col latéralisé ». L’angle cervico diaphysaire est variable entre 135° et 130° pour le standard et 125° à 115° pour le latéralisé. L’offset peut être conservé identique entre la version standard et latéralisée mais est plus souvent différent. Les longueurs de col sont définies par des études radiologiques, la longueur du col variant ou pas selon la taille de la partie intra osseuse.

    • Des longueurs de col de tête variables de -5 à +10, plus exceptionnellement au-delà +10. Le choix de la longueur du col de tête pour assurer l’offset horizontal induisant évidemment une modification de longueur

    • Des gammes de tiges avec col modulaire permettant une plus grande possibilité de choix d’angle cervico diaphysaire associée à des choix d’angle d’antéversion variant de 0 à 20°. La difficulté pour le chirurgien réside alors dans le choix à retenir parmi les diverses combinaisons possibles. Cette modularité peut présenter un risque de micro mouvements donc de rupture ou de génération de particules d’usure, surtout en cas d’obésité du patient. Le fabricant devrait préciser si un échange du col modulaire sans échange de la partie diaphysaire est autorisé compte tenu des qualités géométriques de l’interface entre le col modulaire et la cavité correspondante de la tige.

Les conceptions des cotyles comprennent :

  • des inserts à mur qui augmentent l’angle limite de luxation en cas de levier dû à un impingement mais ne réduit pas le risque de luxation dans les autres situations. La mal position du mur peut devenir un risque d’impingement et donc de luxation.

  • Le croissant antiluxation qui a les mêmes avantages et inconvénients que celui des inserts à mur mais qui nécessite pour sa fixation des vis qui risquent de créer une faiblesse du UHMWPE.Cet implant est plus destiné à des reprises suite à luxation.

  • Le cotyle à double mobilité qui réduit le taux de luxation au détriment d’une usure en volume sur la concavité et la convexité de l’insert UHMWPE supérieure à celle mesurée sur un cotyle à insert fixe.

Les têtes de grand diamètre ( > 32) (2) sont proposées pour association avec un insert UHMWPE, un couple metal/metal ou un couple alumine /alumine.

Dans l’association avec du UHMWPE il convient de rappeler qu’une partie de la diminution de l’usure du UHMWPE est perdue lorsque le diamètre de tête augmente (3). Les têtes de grand diamètre sont utiles pour les couples dur/dur qui présente un risque de luxation plus élevé que les couple UHMWPE, explicable par leur géométrie inférieure à la demi sphère (5), alors que pour ces couples dur/dur l’usure est assez peu liée au diamètre de la tête fémorale prothétique (6) . Pour le couple alumine/alumine, l’émission de micro particules d’usure lors des test en micro séparation diminue lorsque le diamètre de la tête augmente.(1)

En plus de la diminution du risque de luxation, les têtes de grand diamètre permettent une amplitude de mouvement plus importante.

CONCLUSION

Diverses solutions sont proposées, toutes présentent des avantages et des inconvénients et le choix du chirurgien doit donc être adapté en fonction du patient.

Les limites de combinaison des différentes solutions techniques ne sont pas définies. ( par exemple quelle est l’utilité réelle du col amovible associé à une tête de grand diamètre ? ou l’intérêt d’un insert dit « anti luxation « associé avec une tête de grand diamètre ?.....)

Aucune des solutions techniques proposée n’autorise une précision moindre dans l’orientation des implants posés. (4)

(1) 11. Bartz RL, Noble PC, Kadakia NR, Tullos HS. (2000) The Effect of Femoral Component Head

Size on Posterior Dislocation of the Artificial Hip Joint. J Bone Joint Surg (Am). 82:1300- 1307.

(2) Geller JA, et al (2006) Large diameter femoral heads on highly cross-linked polyethylene. Minimum 3-year results. Clin Orthop Relat Res 447:53-59.Geller JA, et al (2006)

(3) Differences between the wear couples metal-on-polyethylene and ceramic-on-ceramic in the stability against dislocation of total hip replacement

Rainer Bader, Erwin Steinhauser, Susanne Zimmermann, Wolfram Mittelmeier, Roger Scholz and Raymonde Busch Journal of material – Volume 15 – Juin 2004

(4) The effect of femoral head diameter upon lubrication and wear of metal-on-metal total hip replacements.

Smith SL, Dowson D, Goldsmith AA. School of Mechanical Engineering, University of Leeds, UK.

(5) Wear Performance of 36mm Biolox® forte/delta Hip Combinations Compared in Simulated ‘Severe’ Micro-Separation Test Mode

I. C. Clarke, D. Green, P. Williams, G. Pezzotti and T. Donaldson

(6) Clinical advantages with large diameter heads

N. Santori, R. Giacomi, D. Potestio and F. Chilelli



Risques de luxation de PTH : intérêt de la navigation

Ch. Lefèvre, E. Stindel, F. Dubrana

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Voie de Hardinge mini invasive et navigation

Didier MAINARD, Service de Chirurgie Orthopédique, Traumatologique et Arthroscopie, CHU NANCY

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Le bon positionnement des implants prothétiques est un objectif prioritaire lors de la pose d’une prothèse totale de hanche, car il permet de prévenir les complications à court, moyen et long terme et c’est un des facteurs qui conditionnent le taux de survie à long terme. Le bon positionnement doit être assuré quelle que soit la position du patient et la voie d’abord. Bien évidemment, cette notion de positionnement idéal est très débattue dans la littérature ainsi que le choix des repères anatomiques. D’autre part, il est parfaitement démontré que la position du bassin peut varier considérablement d’un individu à l’autre et qu’elle est également différente en position assise, debout ou couchée, ce qui influe sur la position du cotyle anatomique. Ces caractéristiques devraient être prises en considération lors de la mise en place d’une cupule prothétique ce qui n’est pas encore le cas dans la pratique quotidienne.

Dans ces conditions il faut pour l’instant en rester à des références plus classiques qui ont certainement leurs limites car elles ne tiennent pas compte des particularités positionnelles du bassin du patient. Ainsi Lewinnek a décrit une zone de sécurité correspondant à 40° +/- 10° d’inclinaison et 15° +/- 10° d’antéversion.

L’implantation conventionnelle d’une cupule prothétique permet d’atteindre cet objectif positionnel. Cependant, la qualité du résultat dépend fortement de l’expérience du chirurgien qui peut s’aider de repères anatomiques ou de repères extérieurs (tables, guides, ancillaires…). Minoa a montré sur une série de 834 PTH que cet objectif pouvait être obtenu avec une bonne fiabilité mais Digioia, sur une série plus limitée qu’il n’est pas dans 78% des cas. C’est la raison pour laquelle la navigation peut être intéressante, permettant une implantation plus précise et reproductible à partir de repères indépendants du chirurgien, repères qui devront être précis et fiables.

La chirurgie mini-invasive oblige bien sûr à travailler dans des volumes restreints, où les repères anatomiques habituels ne sont pas toujours faciles à voir et quelquefois même impossibles à identifier. Dans ces conditions, la navigation paraît essentielle pour cette chirurgie car elle apporte une aide et une sécurité pour le chirurgien et par delà pour le patient. De nombreuses études ont montré que la navigation améliore le positionnement des cupules dans les conditions de la chirurgie traditionnelle. J’ai montré à propos d’une étude comparative de 84 cupules posées qu’avec la navigation, le positionnement des cupules étaient plus satisfaisant par chirurgie mini-invasive que par incision traditionnelle.

Différents systèmes de navigation sont proposés sur le marché ; la plupart prennent pour repère le plan pelvien antérieur décrit par Lewinnek, plan passant par les épines iliaques antéro-supérieures et par les épines pubiennes. Cependant, nous avons vu la variabilité intra- et inter-individuelle de ce plan selon les positions assise, debout ou couchée. D’autres systèmes se basent sur le principe du cône de mobilité et s’affranchissent alors partiellement de cet inconvénient. Malgré les critiques légitimes du plan pelvien antérieur, c’est ce plan de référence que j’ai choisi pour développer le système de navigation Orthopilot avec la Société B.Braun.



IMAGERIE EOS® POUR L’EVALUATION PRE ET POST OPERATOIRE DES PROTHESES TOTALES DE HANCHE :

EXPERIENCE PIONNIERE A PROPOS DE NOS 200 PREMIERS CAS
APPLICATIONS PRATIQUES POUR LES CAS D’INSTABILITE
JY LAZENNEC
La Pitié

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L’analyse radiologique pré et post opératoire des prothèses de hanche reste basée sur les clichés de bassin de face debout et sur le scanner en position allongée. Le système EOS® permet d’acquérir simultanément des images de face et de profil de l’ensemble du patient. Des reconstructions osseuses tridimensionnelles sont possibles. Nous rapportons notre expérience à partir des 200 premiers patients explorés.

MATERIEL ET METHODES

La position debout est explorée dans la situation de confort du patient. Une étude préalable a montré la reproductibilité de cette posture. La position assise est étudiée de façon standardisée : les cuisses sont perpendiculaires au tronc et légèrement en abduction pour mieux observer le col fémoral et l’orientation acétabulaire. Les mesures ont porté sur les angles de bascule sacrée et pelvienne, l’incidence, l’orientation du plan de Lewineck, l’inclinaison frontale et sagittale des cotyles prothétiques. La rotation axiale du bassin est évaluée par l’angle entre la dernière vertèbre lombaire et l’axe passant par le centre des cotyles.

RESULTATS

Certains éléments originaux sont mis en évidence par cette technique d’imagerie.

Des différences importantes sont constatées pour l’orientation du plan de Lewineck en position debout et assise selon les patients. Les variations pour un même sujet sont corrélées à la pente sacrée. La dispersion des valeurs est importante de -15° à + 16° debout, et de 0° à 41° assis.

L’inclinaison frontale et la bascule sagittale des cotyles prothétiques peuvent être évaluées en fonction de la pente sacrée. On observe une rétroversion fonctionnelle du col fémoral en position assise dans 6% des cas, malgré une antéversion anatomique réelle.

Le profil debout permet d’évaluer la posture en flexion des membres inférieurs. La dispersion observée pour l’angle pelvi-fémoral nous a conduit à développer une technique simple pour évaluer la réserve d’extension des hanches.

Une rotation axiale significative du pelvis est observée chez 24% des sujets debout ; cette rotation disparaît en position assise dans 25% de ces cas. Dans 7% des cas, la rotation apparaît seulement en position assise.

CONCLUSION

Le système EOS® permet une analyse globale de la posture et de l’anatomie fonctionnelle de la jonction lombo-sacrée. Ces informations sont intéressantes pour comprendre les sujets à risque d’instabilité avant l’implantation d’une arthroplastie de hanche et évaluer la part de la perte de réserve d’extension dans la posture sagittale. En post opératoire, le système EOS® apporte de nouvelles données pour l’interprétation des phénomènes d’instabilité notamment en position assise.



La planification des prothèses totales de hanche

Docteur Franck CLADIERE
Clinique Pasteur - 07500 Guilherand-Granges, Valence

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L'objectif de la planification des prothèses totales de hanche est d'optimiser le positionnement des implants prothétiques. Un positionnement idéal améliore le résultat fonctionnel et limite les risques de complications essentiellement mécaniques (luxations, descellements et inégalités de longueur).

La première étape du geste chirurgical débute par la réalisation d'une planification qui doit être indispensable, comme l'ont bien décrit Charnley et Muller. Les techniques peuvent être effectuées soit en 2 D à l'aide de calques ou de logiciels, soit en 3 D par scanner.

Nous allons aborder la planification bi dimensionnelle. Les objectifs sont de déterminer l'angle cervico diaphysaire, la longueur du membre, l'offset fémoral, le centre de rotation et si possible la taille des implants. Il faut réaliser un protocole radiologique avec 5 clichés comprenant un bassin debout de face en charge, une hanche de face et de profil avec réglette à l'échelle 1. Ces clichés doivent être comparatifs avec un protocole strict. Il faut disposer de calques à l'échelle désirée.

A partir des clichés pré opératoires et à l'aide des calques, différents repères pourront être utilisés en per opératoire, notamment la coupe à distance du petit trochanter, la hauteur de l'épaulement de la prothèse par rapport au sommet du grand trochanter. Cependant la planification doit être réalisée également sur la hanche controlatérale saine.

Cette planification va permettre de déterminer le type d'implant fémoral en fonction de l'angle cervico diaphysaire.

Bien évidemment la planification bi dimensionnelle a ses limites notamment la qualité d'agrandissement, les troubles de rotation, la taille des implants. Elle présente peu d'intérêt pour le cotyle. Il peut être utilisé un logiciel de planification, tel le système AVISOR. Il peut être également effectué une planification au scanner qui est plus précise surtout pour le cotyle.

La navigation est un élément supplémentaire pour aboutir à un positionnement optimal.

En conclusion, il faut une méthodologie rigoureuse pour la réalisation des clichés avec intervention du radiologue et du manipulateur radio.



AVISOR : planning software for total hip replacement

René PAULE - Lyon

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Introduction :

This planning software uses known anatomical benchmarks to enable the adequate, automatic and modifiable determination of the prosthesis without the need for pencils, erasers, tracing paper and paper.

Methods :

Following the selection of characteristic anatomical elements for the planning and determination of the fundamental axes, the choice and position of the ideal implant is determined through the use of a reliable radiological scale combined with the industrial dimensions of the prostheses.

This software was evaluated in 80 patients in the period from July 2004 to July 2005 with planning being conducted pre- peri- and postoperatively.

Results :

This software enables reliable planning in 85% of cases to +/- 1 size difference. This result is interesting because evaluation of paper-based planning showed that generally a reliability of 50% was achieved on account of problems with the radiographic scale and the tracing paper that has to be used.

Conclusion :

Thanks to its simplified ergonomics, this software is time-saving and easy to use in the planning of hip prostheses. It can be adapted to different surgical sensibilities because all the classical anatomical benchmarks can be tagged and used.



Dislocation after THA : A thing of the past?

Andrew H. Schmidt, M.D.
Professor, Univ. of Minnesota
Faculty, Hennepin County Medical Center

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Le cotyle double mobilité : historique et principe

Dr. E. GARRON, CHU de Fort de France
Dr. Ch. BUSSIERE, Dracy le Fort
Dr. F. CHALENCON, St Etienne

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C'est le Pr Gilles BOUSQUET chef du Service d'Orthopédie de Saint-Etienne, associé à J.RIEU Pr. à l'école des Mines de Saint-Etienne et à A. RAMBERT ingénieur et Pr. de mécanique à Lyon qui sont à l'origine du concept de cotyle double mobilité en 1970. Après sa conception ce cotyle sera implanté pour la première fois en 1975 et fait partie depuis, du fait d'une très large diffusion, de l'arsenal classique de la PTH notamment dans les problèmes de stabilité. L'idée initiale de G.BOUSQUET était d'allier le principe d'usure réduite du polyéthylène, la "Low Friction Arthroplasty" de CHARNLEY, avec le principe de stabilité maximale de la hanche avec une tête prothétique la plus proche possible de l'anatomie, principe cher à MAC KEE. Dans le concept original de la double mobilité, la tête prothétique est mobile dans un polyéthylène rétentif, lequel reste libre dans une cupule métallique. C'est cette "grande articulation" entre PE et cupule métallique qui réalise la double mobilité et confère au système une stabilité maximum selon les critères de Massé et Wagner. Par ailleurs, ce système confère à la hanche prothétique des amplitudes articulaires maximales selon les travaux d'Harkess. La mise en action de la grande articulation PE/métal-back se fait par contact entre le col fémoral et le PE lors des mouvements de la hanche, sorte de "3ème articulation" pour certains. La preuve de ce contact col PE est retrouvée sur des analyses d'explants qui montrent une usure sur les bords du PE et / ou une encoche sur le col métallique lorsque le PE était usé et que le col était en contact directement avec le métal-back. L'amélioration du dessin de la cupule métallique, du PE et des cols prothétiques ainsi que le non débord de la cupule métallique du cotyle osseux lors de l'implantation ont diminué les inconvénients de cette "3ème articulation". La fixation a longtemps été assurée uniquement par un système tripode (2plots pubien et ischiatique et une vis sur le toit du cotyle). Des cotyles press-fitt recouverts d'hydroxyapatite sont maintenant disponibles. La critique principale faite à ce concept est l'usure du PE qui serait excessive. Des études récentes semblent montrer que ce système n’engendre pas d’usure excessive du polyéthylène, même si ce matériau reste le point faible de l’arthroplastie de l’homme jeune et actif.

L'avenir se trouve peut-être dans le couple céramique -céramique adapté à la double mobilité.



COMMENT PREVENIR LES LUXATIONS DANS LES REPRISES DE PTH ?

C SCHWARTZ (Colmar)

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I / Introduction

Le but du travail est de voir si certains facteurs peuvent influencer le taux habituellement élevé de luxation dans les reprises de PTH (littérature de 9 à 30%).

II / Matériels et Méthodes

Série continue de 165 reprises de PTH de janvier 2003 à juillet 2009 ;

2/3 de femmes, 1/3 d’hommes ; âge moyen 73 ans ; 24 % de re-reprises (2 à 4)

Un seul opérateur, toujours voie d’abord postéro externe de Moore.

Comblement des pertes de substance osseuse par des substituts osseux de synthèse.

2 groupes :

    51 cotyles conventionnels (changements d’insert dans cotyle rigide laissés en place, changements complets de cotyle sans ciment de taille standard, Jumbo-cups, anneau de soutien avec cotyle scellé).

    114 cotyles dit à double mobilité.

Contrôle radio-clinique à 6 semaines, 3 mois, 6 mois, un an puis tous les ans. Cotations Womac et PMA.

III / Résultats

Groupe des cotyles dit conventionnels : 17.6 % de luxation ; 10 % doivent être réopérés.

Groupe des doubles mobilité : 3.3 % de luxation ; 2.5 % de réinterventions nécessaires.

Une infection dans le groupe des double-mobilités sur une hanche multi-opérée ayant abouti à une désarticulation.

IV / Conclusion

Au vu de nos résultats comparables à ceux de la littérature, il est indiscutable que dans les reprises de PTH, le cotyle à double mobilité permet de diminuer au maximum le taux habituellement élevé des luxations ;

Ces cotyles doivent être au moins conseillés dans les reprises simples et fortement indiqués dans les reprises difficiles ou les re-reprises.



Quel couple de frottement choisir pour un cotyle élastique?
Which bearing surface for an elastic cup ?



Historique Esop/Atlas

Alain DAMBREVILLE

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L'auteur rappelle comment ont été conçus, fabriqués, améliorés et associés ces 2 implants, cotyle ATLAS et prothèse fémorale ESOP.

Chance et amitiés ont grandement favorisé cette réussite.



LA PROTHESE FEMORALE ESOP
Notre expérience Française de 939 cas

Ph. POILBOUT Bressuire

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Nous utilisons la prothèse ESOP depuis 1995 soit presque 15ans et ce cours FUTURA est l’occasion, après avoir brièvement présenté la série, d’en préciser :

  • les avantages,

  • les inconvénients,

  • les complications,

  • Les difficultés rencontrées lors de la pose

  • et les astuces techniques utilisées.

Notre série

comporte donc 939 cas consécutifs posés entre octobre 1995 et décembre 2009. L’âge de nos patients était en moyenne de 67 ans avec des extrêmes de 42 à 84 ans L’étiologie était dominée comme d’habitude par la coxarthrose primitive à 80% .

Nous avons opéré autant d’hommes que de femmes.

La prothèse a toujours été posée par voie Postéro-externe.

Sur le plan du matériel, la tête fémorale utilisée a été :

  • 769 fois un tête inox, couplée à un cotyle Atlas avec noyau de PE 746 fois à une cupule blindée 23 fois dans les cas d’ONA et de fracture

  • 7 fois un tête zircone, utilisée chez les sujets jeunes au début de notre expérience, avec un cotyle Atlas PE

  • puis 163 fois une tête alumine couplée à un cotyle Atlas sandwich.

Le résultat a été jugé bon dans 95% des cas, ce qui est comparable à de nombreuses autres séries.

A l’intérieur de cette série globale, nous avons pu isoler les 170 premiers cas qui ont un recul supérieur ou égal à 10ans.

Dans cette série :

  • 18 patients sont décédés soit 10.6% ,

  • 14 ont fait l’objet d’une reprise chirurgicale (8.25%) :

    • 4 pour usure du PE dont 2 sur tête zircone à 5ans et 2 sur tête inox à 7 et 10 ans

    • 4 pour fracture métaphysaire du fémur après chute à 1an 5ans et 6ans

    • 2 pour fracture de la chips d’alumine à 7 et 10 ans

    • 1 pour sepsis précoce à 1 mois

    • 1 pour luxation récidivante à 3 ans

    • 2 pour enfoncement dans le fémur :

      • 1 à 2 semaines sur fracture per-opératoire avec enfoncement

      • 1 à 3.5ans sans fracture ni germe retrouvé lors de la reprise

Sur les 138 patients restants ,84 soit 60% ont pu être revus, les autres étant perdus de vue.

Les résultats sont comparables à la série globale.

Les Avantages

de la prothèse Esop sont surtout le fait de la modularité qui permet une meilleure adéquation entre la prothèse et l’os du patient.

Il n’est pas rare de rencontrer des morphotypes de fémur en entonnoir comportant une métaphyse large et évasée et une diaphyse étroite avec des corticales épaisses .C’est là que le choix séparé des différentes pièces de la prothèse (métaphysaire et diaphysaire) est très utile.

Nous avons ainsi à notre disposition 10 tailles de métaphyse ,7 tailles de diaphyse soit 70 combinaisons possibles.

Malgré la modularité, nous n’avons pas constaté de rupture prothétique dans notre série.

L’appui métaphysaire permet d’obtenir une stabilité primaire et d’éviter les contraintes sur la diaphyse qui peuvent être source de douleurs de cuisse.

Le revêtement de surface en Hydroxy-apatite purement métaphysaire permet la stabilité secondaire par meilleure intégration de la prothèse à l’os et facilite les reprises du fait de l’absence de réaction osseuse diaphysaire.

Même à long terme, nous n’avons jamais observé d’ostéolyse corticale comparable à celles des prothèses descellées qui ne nous ont pas facilité la tache lors des reprises.

Les inconvénients

La planification pré-opératoire n’est pas toujours facile, car il est difficile d’apprécier la densité de l’os spongieux métaphysaire qui rend parfois impossible l’appui sur les corticales de la métaphyse fémorale .Il peut alors se produire un enfoncement post-opératoire de l’implant sans fracture.

L’appui métaphysaire avec remplissage osseux maximum expose au risque de fracture per-opératoire qui peut passer inaperçu et ne se révéler que dans les jours suivant l’intervention, notamment lors de la mise en charge du patient, responsable de douleurs et d’une rotation externe du membre inférieur.

Les complications

Les complications observées ont été les causes de reprise de nos prothèses.

Elles représentent 41 cas soit 4.37%

  • Dans la majorité d’entre-elles (29 cas) l’implant fémoral Esop n’était pas en cause : 14 cas de Sepsis , pour la plupart précoces dans les premières semaines post-opératoires traitées par reprise en 1 temps

      8 cas de fractures survenant après une chute plusieurs années après la pose de l’implant avec déstabilisation imposant un changement de prothèse

      4 usures majeures du polyéthylène dont 2 sur tête zircone reprises entre 5 et 10 ans

      2 fractures de la chips d’alumine à 7 et 10 ans dont la reprise pour changement du noyau sandwich a été très simple

      1 luxation récidivante

  • 9 fois (soit 0.96% de la série) la cause de reprise a été une fracture métaphysaire précoce avec enfoncement de l’implant .Après cerclage métaphysaire, nous avons alors toujours changé l’implant pour le remplacer par un pivot cimenté ou une prothèse plus longue verrouillée.

  • dans 3 cas seulement, nous avons constaté l’apparition de douleurs avec enfoncement de l’implant plusieurs années après son implantation, accompagnées d’une hyperfixation scintigraphique . Lors de la reprise, les prélèvements bactériologiques ont été négatifs, mais nous restons persuadés qu’il s’agit de sepsis tardifs dont le germe n’a pas pu être mis en évidence.

Les difficultés techniques et astuces

Le travail premier du grand trochanter est essentiel pour éviter le positionnement en varus de notre implant. Nous attaquons donc toujours au ciseau gouge la partie supérieure du col au niveau de la fossette digitale avant d’introduire une pointe carrée longue pour bien repérer l’axe de la cavité centro-médullaire du fémur .Par la suite, le travail de la première râpe comporte une pression vers l’extérieur destinée à évider le grand trochanter pour bien axer l’ensemble.

L’apparition de l’ancillaire LIS comportant un porte-rape droit a bien amélioré l’accès de l’extrémité du fémur pour les utilisateurs de la voie postérieure qui étaient auparavant gênés par la berge postérieure de l’incision.

Pour éviter la survenue d’une fissure métaphysaire, Il faut savoir s’arrêter lors de l’impaction de la prothèse quand le bruit devient sec et donc savoir prêter l’oreille, ce qui est parfois rendu difficile par la ventilation des casques que nous utilisons.

L’utilisation de petits ciseaux fins et souples nous a permis d’enlever l’Esop sans trop de dégâts osseux et parfois d’éviter un volet.

CONCLUSION

Après 15 ans d’utilisation, nous restons conquis par la modularité de la prothèse ESOP qui permet une meilleure adaptation à l’os de nos patients avec un appui métaphysaire garant de la stabilité primaire et secondaire grâce à son revêtement d’hydroxy-apatite.

Son seul inconvénient est celui de toutes les prothèses fémorales sans ciment, c'est-à-dire le risque de fracture métaphysaire lors de son implantation .Même s’il a été minime dans notre expérience (moins d’1%) il peut être prévenu par des astuces techniques.

La prothèse ESOP est donc toujours pour nous la référence et notre prothèse de première intention.



ITALIAN EXPERIENCE OF ESOP ATLAS

M. Gramazio*, G. Cattaneo*, N. Petruzzelli**, F. Pastore**
*Ospedale "Santa Coron" di Pietra Ligure (SV) **Ospedale "Miulli" di Acquaviva delle Fonti (BA)

In this communication, we underline the experience of two of Italian centres which are nationally the main users of ATLAS cup and ESOP stem (F.H. Group).

Particularly the direct experience of the author is focused on the ESOP stem and we're just to talk about it.

Since January 2008 to December 2009 we have implanted 104 ESOP stem prostheses with a male percentage of 76% and female of 24% with an average age of 52 (min. 35 - max. 80).

Except for one case we have always utilised the short stem (without diaphyseal part). One case of not-traumatic dislocation occured one month after the surgery (inadequate off-set) and we had one early post-traumatic loosening (the stem was well-integrated 2 months after implantation).

Clinical and radiographic outcomes are encouraging and the experience allow us to consider ESOP LIS stem as an important prosthetic system that can be utilised especially on young patients with a good bone- quality and with standard femural morphotypes (at least conical).

We think it may be a limit the presence of a standard cervical diaphyseal angle of 135° that makes unlikely the using of these stems in particular in varus femural necks with an important off-set.



EXPERIENCE FRANCAISE MULTICENTRIQUE ESOP LIS

Dr AL HOMSI MAHER (LE MANS)
Dr CISTAC CHRISTIAN (LA ROCHE SUR YON)

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Après quinze ans de pose de la prothèse fémorale ESOP : prothèse anatomique modulaire en deux parties, il nous est apparu logique d’évoluer vers la disparition de la partie diaphysaire pour ne garder que la pièce métaphysaire fermée par un bouton.

Cette idée a de multiples raisons :

  • La facilité de pose et d’extraction par des techniques mini invasives.

  • La suppression de tout contact cortical.

  • La diminution de risque d’embolie graisseuse lors de la préparation médullaire.

  • La possibilité de synthèses des fractures de la diaphyse fémorale par plaque vissée et de l’extrémité inférieure par clou rétrograde en gardant une distance de sécurité entre le clou et la prothèse.

  • La fiabilité d’une visée centromédullaire en cas d’implantation d’une prothèse de genou.

Quatre centres ont mené cette étude depuis2007, 130 ESOP LIS ont été implantées :

  • Dr Maher AL HOMSI (CH du Mans) 50 patients.

  • Dr Christian CISTAC (Clinique de la Roche sur Yon) 30 patients.

  • Dr Michel LAUVERNIER (CH de Narbonne) 30 patients.

  • Dr BENSAFI (CH de Rangueil puis Clinique du Parc à Toulouse) 20 patients.

L’inclusion est terminée, les patients seront suivis pendant 2 ans. Nous commençons déjà à recueillir les résultats à deux ans de recul, ceux-ci paraissent tout à fait satisfaisants et nous encouragent à adopter cette prothèse.

L’idée originale est d’utiliser cette prothèse dans les reprises de quelques pivots descellés avec métaphyse conservée ce qui permet la désescalade et rend l’intervention plus simple pour le chirurgien, moins lourde et moins délabrante pour le patient.

Cinq implantations ont été ainsi réalisées avec des résultats excellents.

L’ESOP LIS tient ses promesses et devient partie intégrante de notre arsenal chirurgical.



ATLAS - Principes

Alain Dambreville

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La stabilité primaire.

Lors de l'implantation, l'ATLAS est stable à l'impaction. Les nombreux chirurgiens qui utilisent l'ATLAS ont choisi deux techniques différentes.

  • Soit ils utilisent une taille supérieure au fraisage pour obtenir un puissant effet "press fit"

    La fente se ferme à l'impaction

    La cupule, fente fermée, pénètre dans le cotyle.

    L'impaction de l'insert ouvre la fente

    Lorsque l'os est très dense, il peut arriver que les lèvres de la fente se chevauchent, c'est la raison pour laquelle certains chirurgiens préfèrent utiliser la même taille que le fraisage.

  • Soit on utilise la même taille que le fraisage, la stabilité est obtenue grâce aux pointes.

L'épaisseur du Polyéthylène

De nombreuses publications ont désigné l'insuffisance d'épaisseur du polyéthylène (PE) comme cause principale des échecs.

Un insert de PE de faible épaisseur, sous l'effet de la charge, comprimé entre la tête métallique et la cupule métallique, peut se détériorer et présenter une usure par fatigue. On augmente sa résistance à la fatigue en augmentant son épaisseur.

Pour obtenir une épaisseur optimale de PE l'ATLAS a été conçu avec une épaisseur minimale de la cupule métallique (2,5mm).

Les normes Européennes imposent une épaisseur minimale de PE de 6mm. Pour diminuer au maximum le risque d'usure par fatigue, nous pensons que cette épaisseur doit être d'au moins 10mm. Soit

  • pour une tête de 22 mm, un ATLAS d'au moins 46mm de diamètre

  • pour une tête de 28mm, un ATLAS d'au moins 52mm

  • pour une tête de 32mm, un ATLAS d'au moins 56mm

En cas de nécessité technique, on peut tolérer une épaisseur de 8mm. Il y a alors un plus grand risque d'usure à long terme.

La stabilité de l'insert dans la cupule.

Il a été décrit des cas de mobilisation de l'insert dans la cupule. Il s'agissait de bascule avec les conséquences : luxation, frottement de la tête sur le métal avec métallose...

Cette complication n'a jamais été observée avec l'ATLAS.

L'insert surdimentionné par rapport à la cupule est serré à l'impaction. Sa partie périphérique, cylindrique, s'oppose à la bascule.

Coupe de l'ATLAS : L'insert est cylindrique en périphérie :

Le traitement de surface

Après sablage de la surface de la cupule qui lui donne une rugosité de 15μ, une couche de 150μ d'hydroxyapatite est projetée. Elle constitue un traitement de surface bioactif dont l'efficacité n'est plus à démontrer.

L'hydroxyapatite consommée par la repousse osseuse finit par disparaitre au bout d'un nombre d'années variable en fonction des caractéristiques biochimiques propres à chaque cas. La rugosité du substrat (15μ) est nécessaire et suffisante pour pérenniser l'adhérence osseuse après résorption de l'HA.



BIOMECANIQUE DU COTYLE ELASTIQUE

Alain AARON

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Les principales familles de cotyles sans ciment sont :

  • les cotyles vissés dont la durée de vie n’était acceptable que s’ils étaient revêtus de HAP.

  • Les cotyles rigides de forme semi sphérique ou comprenant une succession de rayons avec, pour certains, association d’ailettes anti rotatoires, de plots d’ancrage primaire ou de possibilité de fixation primaire par plusieurs vis. Ces cotyles possèdent pour la plupart un revêtement de surface destiné à améliorer la fixation secondaire. Ces revêtements sont du HAP sur surface corindonnée, des fibers mesch, des microbilles sintérisées, des dépôts plasma de titane pur,….

  • Les cotyles élastiques dont les plus récents possèdent un revêtement soit de titane projeté plasma soit de titane permettant d’obtenir la rugosité de 2 microns (7) idéale pour fixation osseuse et de HAP projetés plasma.

AVANTAGES DU COTYLE ELASTIQUE

Les premiers cotyles élastiques ont été développés suite aux études anatomiques qui démontraient que le cotyle naturel se déforme de quelques centièmes de millimètre sous charge monopodale notamment. (1) (2)

L’élasticité de la prothèse devait permettre de s’adapter à ces déformations du cotyle osseux.

Il est apparu dès 1988 ( Etude de JL DORE) qu’en fait l’intérêt de l’élasticité consistait surtout en la qualité de la fixation primaire press fit, quelle que soit la qualité de l’os, et la diminution du risque de micro fracture, évalué à 65% des poses (3), lors de son impaction.

La déformation in vivo du cotyle prothésé avec un implant, élastique ou pas, n’a pas été démontrée (4)

La qualité de la fixation primaire permet la suppression d’utilisation de vis responsables de transmissions de contraintes trop localisées et chemins de migration pou les particules d’usure du UHMWPE.

Un autre intérêt du cotyle élastique réside dans l’épaisseur réduite du metal back (2,6 mm pour NEXT ; 2,5 mm; pour ATLAS) qui permet une meilleure répartition des contraintes sur l’os et permet de conserver une épaisseur optimale à l’insert UHMWPE.

Pour certaines conceptions, un autre avantage constaté sur des explants au recul supérieur à 10 ans est l’absence de micro-mobilité de l’insert dans le metal back, donc la réduction du volume de particules d’usure.

CONCEPTION DES COTYLES ELASTIQUES

La majorité des cotyles élastiques ont une forme semi sphérique correspondant à celle des fraisages préparatoires.

L’élasticité est obtenue en réalisant une ou plusieurs fentes de largeurs et longueurs variables.

L’appui optimal sur l’os est obtenu avec les cotyles ne possédant qu’une seule fente.

Pour éviter la rupture en fatigue, chaque fente se termine sur un trou le plus souvent cylindrique.

La longueur de la fente, située selon un méridien du cotyle, est déterminée pour assurer une possibilité de déformation de l’impaction d’environ 50% de la hauteur du metal back, qui est la zone du press fit.

PRINCIPE DE LA FIXATION PRIMAIRE

La fixation primaire due à la déformation du metal back qui se ferme lors de l’impaction puis est rouvert lors de la mise en place de l’insert est suffisante pour la majorité des qualités osseuses. La force d’extraction en traction axiale est de l’ordre de 400N. (valeur du cotyle ATLAS).

Sur les premiers cotyles élastiques des plots répartis uniformément sur la convexité ou concentré dans la partie haute du cotyle ont été prévus. Les qualités des revêtements tel que la projection de titane pur assurant une rugosité supérieure à celle obtenue par corrindonage, recouvert de HAP permet de supprimer ces plots.(9) qui peuvent entraîner des difficultés de positionnement notamment si leur disposition n’est pas symétrique.

Le revêtement HAP a permis une nette amélioration de la courbe de survie passée de 85% pour le cotyle ATLAS initial sans HAP à 94,8% à 15 ans(5) pour le cotyle ATLAS III identique à l’initial mais revêtu de HAP. Certains cotyles élastiques possèdent aussi des ailettes anti-rotation. Ces ailettes, qui peuvent créer des risques de bascule lors de l’impaction, n’existent pas sur d’autres cotyles tel que le cotyle ATLAS. Le couple nécessaire à la mise en rotation du metal back impacté dans l’os est de l’ordre de 2500N.cm. (pour cotyle diamètre 52 sous charge axiale de 3000N) Ce couple est très supérieur au couple lié au frottement d’une tête d 28 dans un insert UHMWPE qui est de l’ordre de 50N.cm).

PRINCIPE DE LA FIXATION SECONDAIRE

La déformation du cotyle implanté est nulle et l’ensemble metal back plus UHMWPE à un module d’élasticité proche de celui de l’os cortical ( 1000N/mm2). La fixation secondaire des metal backs élastiques est identique à celle des metal back rigide : HAP sur sous couche rugueuse obtenue par corindonnage ou par dépôt plasma de titane pur.

Les revêtements type fiber mesh ou microbilles sintérisées sont peu utilisées sur les cotyles élastiques car leur réalisation réduit les caractéristiques mécaniques du substrat, ce qui pourrait entraîner des ruptures vues l’épaisseur réduite du metal back.

Les qualités du cotyle élastique permet son utilisation en reconstruction avec des metal back de grand diamètre (de 64 à 74).

PRINCIPE DE FIXATION DE L’INSERT

Les inserts peuvent être en UHMWPE, réticulé pour les plus récents ou en alumine le plus souvent de type sandwich.

Plusieurs conceptions de fixation de l’insert existent. Du filetage (cotyle CLS) , à la fixation identique à celle d’un metal back rigide (cotyle MIXT), la conception qui assure l’absence totale de micro mouvements, vérifiée sur des pièces explantées, est celle par cylindre (cotyle ATLAS)(6). L’insert a ainsi une tenue en rotation, notamment, suffisante pour ne pas nécessiter d’autres moyens de fixation tels que des tenons ou des dentures.

Le serrage exercé par le metal back sur l’insert UHMWPE n’altère pas la géométrie de la cavité semi sphérique qui reçoit la tête. Il n’y a donc pas augmentation de génération d ‘usure par la tête.

La congruité entre la convexité de l’insert et la concavité du metal back la plus parfaite possible est recherchée pour réduire l’usure et le fluage.

(1) TEINTURIER P. ; tervers S. ; JARAMILLOCV. ; BESSE JP. Biomechanoc of the acetabulum Rev chir. Ortho. Reparatrice 1984- 70 suppl 2 ;41-6

(2) MASSIN P. ; VANDENBUSSCHE E. ; LANDJERIT B. – 1994 Etude expérimentale de déformation du cotyle en charge monopodale Acta orthopaedic belgica – Vol 60-4

(3) ADLER et MAC ENZIE

(4) FRIEH JLM.

(5) A DAMBREVILLE Le cotyle ATLAS à 20 ans. Maitrise orthpédique 02/2006 ;151

(6) A DAMBREVILLE EJOST 2001 – 11 ( 213/218)

(7) Chemical Composition and Surface Preparation Level Influence on Metallic Implants Biointegrability

Bunea, D1, Miculescu, F1, Ciocan, LT2, Miculescu, M1

1 Politechnica University of Bucharest, Romania -2 Medicine and Pharmacy University of Bucharest, Romania

(8) Survie et succès des implants traités au jet de sable à gros grains et mordancés et des implants soumis à une vaporisation au plasma de titane : Une étude rétrospective

• Murray L. Arlin, DDS, FRCD(C) • Vol. 73, Nº 9 ISSN: 1488-2167 Novembre 2007

13. Ong KL, Lehman J, Notz WI, Santner TJ, Bartel DL: Acetabular cup geometry and bone-implant interference have more influence on initial periprosthetic joint space than joint loading and surgical cup insertion. J Biomech Eng 2006; 128:169-175. [ISI][Medline]



Low Dislocation Rate and Wear seen in 610 Atlas® Cups Implanted by a Single Surgeon with a Maximum Follow-up of 9.2 years.

Mr D.J.Woodnutt BSc,MB.BS.,MPhil,FRCS(Tr&Orth)
Morriston Hospital, Swansea, UK.

The wear and dislocation rates were determined retrospectively in a sequential cohort of 619 implantations (548 patients). 91% of patients had a cemented polished femoral stem and a microceramic coated (TiN, Implantcast) femoral head (73% with 28mm). Indication for surgery was Primary Arthroplasty in 77%. The average age of the patients was 47 to 94 (average 74 years); male to female ratio was 177:371 (33:67%). The mean follow-up was 49 (1 to 111) months in 490 cups (excluding 69 deaths, 89%) . To date, biometric measurements of the patient’s weight and height together with radiographic measurements were established in 93 (15%) patients to gain an estimate of the Joint Reaction vector and Peak Load force (PLf) which was correlated against radiographic wear. Validation of the method with a retrieval sample was undertaken. The mean yearly wear rate of the cup was established in the recorded sample population of 0.02mm/year. There was a correlation between PLf and wear rate (R2=0.72%). Failure of the cup by other methods was very low: 11 (1.8%) revisions; no aseptic lysis, dislocations: 6 in 610 (1%); 3 in 472 (0.6%) primary hips; 2 cup loosenings: 1 for fracture and 1 for protrusion; 2 revisions for sepsis. Additionally, one pelvis fractured at time of insertion and cup was not implanted (not included in totals). The Mean post-operative Harris Hip Score was 80.7 at an average follow-up of 17 months at measurement. It is established that the flexible Atlas® cup with non-irradiated polyethylene is a versatile, reliable cup with a very low failure and low wear rate for the medium term results reported.



Résultats clinique à long terme du cotyle ATLAS

Marc AMEIL
Reims

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Les 100 premiers cotyles Atlas III posés jusqu'en 1995, soit avec 15 ans de recul, ont été analysés. 35 sont décédés, 19 perdus de vue, 10 ont été repris depuis. 6 personnes contactés par téléphone, bien que ne se plaignant pas de leur hanche, n'ont pas souhaité passer une radiographie.

Seules 30 personnes ont ainsi été radiographiées, permettant la mesure de l'usure du polyéthylène. A cette époque, la stérilisation des inserts polyéthylènes se faisait sous rayons Beta ou gamma sans mise sous vide ou sous gaz neutre. De plus l'UHMWPE de l'époque contenait des stéarates de calcium ce qui en faisait un matériau de qualité inférieure à celle actuelle. Enfin 26 billes étaient en inox et 4 billes en chrome-cobalt. Si l'on admet une usure moyenne annuelle de 0,15 mm, à 15 ans l'usure acceptable est de 2,25 mm. L'usure mesurée va de 0 mm à 4,6 mm et deux-tiers sont au dessous des 2,25 mm.

L'échantillonnage est faible, cependant cette revue montre que les résultats restent bons à distance. Grâce aux progrès de la tribologie, ils devraient s'améliorer encore. Le cotyle Atlas, très facile à mettre, reste donc un cotyle fiable.



FACTEURS D'USURE DU PE

Alain Dambreville

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Dans toutes les séries de PTH les usures de polyéthylène se répartissent selon une courbe de Gauss comportant quelques cas d'usure importante et précoce (>0,15mm/an). Les causes de ces usures rapides sont multiples. Elles dépendent du malade, de la tête fémorale prothétique, de la qualité et de l'épaisseur du PE, du positionnement des pièces prothétiques, d'un éventuel impingement, parfois de l'interposition de débris et enfin de la corrosion et de l'oxydation du PE.

  • Activité du patient

  • L'usure du PE est plus importante lorsque l'activité du patient est intensive.

  • La tête prothétique :

  • La qualité de la surface de frottement de la tête sur le PE influe sur l'usure. Interviennent sa rugosité, d'éventuelles rayures. Les défauts de sphéricité de la tête sont également responsables d'usure précoce. Enfin la clearance, c'est-à-dire le "jeu" articulaire entre la bille et la cupule, intervient : trop serré il entraine une usure par adhésion et défaut de lubrification... Les différents matériaux (acier, CrCo, alumine...) ont des coefficients de friction différents et une influence sur tous ces facteurs (exemple les billes en céramique ont une sphéricité meilleure)...

  • Qualité du PE (inhomogène):

  • Le PE de très haut poids moléculaire (UHMWPE) s'use moins que les autres et est utilisé en Orthopédie. Il libère cependant des micro-débris responsables de réactions macrophagiques. Surtout, les barres de PE dans lesquelles sont fabriquées les cupules sont inhomogènes. La qualité et la densité du PE sont variables d'un endroit à un autre dans la barre. Le patient qui "tombe" sur une zone moins dense ou contenant des surfusions voir des inclusions risque de présenter une usure plus rapide...

  • Fluage du PE et son épaisseur

  • Le fluage du PE entraine une usure par fatigue lorsque son épaisseur est faible (inférieure à 10 mm)...

  • Positionnement des pièces (cupule et fémur)

  • Une cupule verticale, une tige en valgus, un défaut d'antéversion s'accompagnent de conditions mécaniques défavorables avec des zones d'hyperpression responsables d'usure par fatigue.

  • Impingement+++

  • Un contact répétitif entre le bord de la cupule et le col sollicite les ancrages de la cupule et du fémur. Ce conflit libère des débris de PE et parfois de métal eux même responsables d'usure à 3 composants. Ces conflits sont liés à un mauvais positionnement des pièces souvent à une antéversion excessive de la cupule ou à un rebord antiluxation positionné trop bas et en arrière ou à un col trop large. Il est impératif en fin d'intervention de vérifier l'absence de conflit entre col et cupule dans les positions extrêmes de la hanche en particulier en extension rotation externe...

  • Usure à 3 composants

  • L'interposition de débris de métal, ciment ou PE dans la zone de frottement est responsable d'une usure du PE à 3 composants ...

  • AUTRES :

  • Les phénomènes de corrosion dont principalement l'oxydation du PE sont responsables d'une dégradation de la cupule au contact de l'oxygène. Cette dégradation peut se poursuivre après implantation. Elle serait fonction des propriétés physico-chimiques du milieu dans lequel baigne l'implant et serait donc dépendante du patient. Il a été suggéré également que la lubrification de la prothèse, différente d'un patient à un autre, puisse être responsable d'usure par adhésion ou même par augmentation de la température dans la surface de friction. De nombreux travaux seront nécessaires pour comprendre pleinement les très nombreux facteurs influençant cette usure.



L’usure du polyéthylène

Alain AARON
à partir d'une publication de Mr MASSIN)

Mécanisme.

L’usure est synonyme de râper, élimer, altérer, abîmer (dictionnaire). Ce phénomène complexe relève de deux mécanismes principaux :

  • la dégradation du UHMWPE provoquant une rupture des chaînes moléculaires qui conduisent à une altération de ses propriétés physico-chimiques, et donc une diminution de ses qualités tribologiques et mécaniques.

  • une perte de substance par action mécanique sans altération des propriétés physico-chimiques.

Différents types d’usure qui sont connus :

  • l’abrasion (Usure par frottement selon le dictionnaire) d’un matériau sur un autre (usure à 2 ou 3 composants).

  • l’adhésion avec développement de phénomènes physico -chimiques ( grippage = microwelding).

  • la fatigue : résultant de concentration de contraintes provoquant une fissure de fatigue ou un délaminage.

  • la corrosion : avec formation de produits de dégradation (oxyde par exemple).

Les modes de dégradation du UHMWPE sont : corrosion- oxydation

CORROSION- Définition.

La dégradation survient lors de l’exposition à une énergie supérieure à celle de la liaison de Van der Waals ( interaction électrique liant 2 atomes ou 2 molécules) liant les atomes de la chaîne polymérique entre eux. Cette énergie peut être mécanique ou thermique.

OXYDATION.

Elle survient lorsque le UHMWPE est en présence d’oxygène. Il s’agit d’une réaction en chaîne, qui persiste tant qu’il persiste de l’oxygène. Elle donne lieu à des produits de dégradation : esters (radicaux OH) et kétones (combinaison de structure C=0), et aboutit à une détérioration des propriétés physico-chimiques du polymère avec diminution de sa masse moléculaire.

USURE DU UHMWPE.

L’usure des cupules dans les arthroplasties totales de hanche est un phénomène constant. Elle se visualise par l’excentration de la bille fémorale dans la cupule cotyloïdienne sur la radiographie de face. Il s’agit d’une visualisation d’une usure linéaire sur une incidence. La mesure intègre la perte de substances mais aussi le fluage (déformation permanente sous la charge mécanique) Les mesures de l’usure volumétrique ont montré que l’usure linéaire donnait une bonne évaluation de l’usure globale. Elle a été chiffrée à 0,2 mm/an lorsque la bille fémorale est en acier inoxydable de diamètre 22 et 0,15 mm pour une bille en alumine de diamètre 28.

3. Mécanismes de l’usure.

L’usure est un phénomène complexe dans lequel interviennent :

    la nature des matériaux en contact

    l’environnement.

Le type des matériaux en présence détermine des conditions de frottement, caractérisées par le coefficient de frottement, indépendant de la pression exercée et de la surface.

Le coefficient de frottement du métal (acier inoxydable) sur l’UHMWPE est d’environ 0.05 à 0.10 selon les conditions de lubrification, alors qu’il n’est que de 0 .01 dans une articulation normale. Le coefficient de friction du polyéthylène avec l’alumine est inférieur à celui du couple polyéthylène/métal.

Ce coefficient de friction dépend principalement de la rugosité des parties en contact. Celle-ci peut être altérée par une rayure ou un transfert de métal par contact avec un ancillaire.

La résistance à l’usure d’un matériau dépend également de ses propriétés physico-chimiques qui peuvent être modifiées notamment par réticulation pour le UHMWPE.

La réticulation (réseau de fibres entrelacées selon le dictionnaire) consiste au rétablissement de liaisons atomiques dans une chaîne ou entre deux chaînes moléculaires, essentiellement par le biais des liens vinyles (radicaux monovalents) créés par le rayonnement. Ces liaisons se produisent au sein de la phase amorphe du UHMWPE.

La dose de réticulation du polyéthylène est 4 à 5 fois supérieure à celle de l’irradiation de stérilisation.

L’irradiation provoque des ruptures de chaînes avec formation de radicaux libres, rendant le matériau très sensible à la dégradation notamment en présence d’oxygène. Un traitement thermique supplémentaire du matériel irradié est donc indispensable afin d’améliorer le taux de recombinaisons des liaisons atomiques et donc d’éliminer au maximum les radicaux libres.

Enfin, le volume de particules d’usure volumétrique est fonction du diamètre de la tête fémorale.

La biomécanique de la prothèse est également très importante.

Le glissement de 2 surfaces sphériques l’une contre l’autre ne produit pas le même type d’usure que le roulement : dans le premier cas, on assiste à des phénomènes d’abrasion alors que dans le deuxième cas se produit plutôt une usure par adhésion. C’est ce qui explique en partie les différences constatées entre la taille et la géométrie des particules d’usure produites par les prothèses de genou, et celle provenant des prothèses de hanche.

La lubrification est un élément essentiel intervenant dans la friction. La lubrification est liée à la tension de surface du matériau (mouillabilité caractérisée par l’angle fait par un liquide déposé sur une surface plane solide), à la vitesse du mouvement (donc au diamètre de la tête prothètique) et au jeu (clearance). Ce phénomène a bien été pressenti par J. Charnley qui individualisa deux types de lubrification : la lubrification hémodynamique (interposition d’un film entre les deux surfaces de glissement) et la lubrification “ limite ”.



Les usures anormales du PE.
Qui est responsable? Enquête

Alain AARON

Qu'est ce qui est anormal (usure nulle ou usure supérieure à 0,15mm/an, qu'est ce qui est normal?)

Qui est responsable?

  • Le concepteur?

      Trop congruent

      Risque élevé d'impingement avec un col de tige rugueux et de grand diamètre

      Risque lié à la modularité tête/tige ou insert/metal back qui génère des débris puis une usure à 3 composants

Non puisque certains chirurgiens ont de bons résultats et d'autres moins bons. Donc c'est le patient.

  • Le patient?

      Trop lourd (poids ou BMI?)

      Trop actif mais exemple de docker en activité qui use moins que la grand-mère peu active.

      A un bassin trop petit imposant un cotyle de diamètre réduit donc une épaisseur de PE insuffisante

      Bascule du bassin conduisant à une mal position des implants

Non, puisque des exemples de prothèses bilatérales identiques avec usure d'un seul coté. Donc c'est le chirurgien

  • Le chirurgien?

      Offset mal reconstitué (trop serré ou trop "lâche"), non respect de la balance de Pauwels

      Choix de matériau de tête inadapté, choix de diamètre de tête inadapté

      Incident lors de la pose conduisant à une usure (rayure de la tête, transfert de métal d'un ancillaire sur une céramique...)

      Position trop inclinée, trop verticale, trop antéversée? ou insuffisamment.

Non puisque certains sont très biens positionnés, avec des choix validés et le résultat n'est pas bon. Donc c'est le fabricant.

  • alors c'est le fabricant?

      Stérilisation par rayon gamma sans mise sous gaz neutre ou sous vide (FHI fait de l'oxyde éthylène depuis 1997) mais les lots sont homogènes donc le lot complet aurait une sure anormale

      Choix matière non optimisé (poids moléculaire du PE? extrusion ou compression ou moulage à la forme finie)

      Usinage avec une rugosité excessive de la tête ou de la concavité de l'insert

      Usinage avec des défauts de géométrie excessifs (mais conformes aux normes)

Non puisque la majorité des prothèses vont bien et que l'usure excessive qui est sensiblement égale aux cas d'usure très faible, voir non mesurable, est rare. Alors c'est le kiné

  • Le Kiné?

      Qui n'a pas su restaurer les forces musculaires ce qui conduit à des micro séparation origines d'usure (et de bris des céramiques)

      Qui n'a pas su apprendre au patient les limites pour éviter la néo luxation et l'impingement.

Non, puisque des bilatérale, avec les mêmes implants par le même chirurgien...? Donc c'est le Hasard

  • le hasard

      Taille extrême peu utilisée donc restée sur étagère et oxydation du PE, ou mauvaise gestion des stocks (first in first out)

      Clearance excessive par combinaison d'une tête à la tolérance mini avec un insert au maxi, ou clearance insuffisante en cas contraire

      Allergie à la tête cobalt chrome ou inox

      Pièce possédant un défaut (inclusion matière, surfusion, ancien PE contenant des stéarates interdits en 2002...)

Trop facile

Pas de réponse car peu d'étude de ces cas extrêmes d'usure et probablement l'explication est dans une combinaison de plusieurs de ces causes possibles.



112 Descellements cotyloïdiens traités par impaction d’un cotyle métallique ATLAS III dans le néo-cotyle.
Recul minimum de 10 ans.

Dr. Jean-Louis Doré ( Tours ) // cjl.dore@wanadoo.fr

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Introduction :

Devant un descellement cotyloïdien : faut-il appuyer le nouvel implant sur l’os iliaque de bonne qualité, créant une décentration par rapport au paléo-cotyle, faut-il replacer le nouvel implant là où se situait le paléo-cotyle d’origine, ce qui implique le plus souvent de greffer.

Cette étude rapporte le bilan radiologique de 112 implants cotyloïdiens métalliques, recouverts d’HA, impactés dans le néo-cotyle, tous à plus de dix ans de recul.

Matériel :

Entre 1/90 et 12/99 : 248 changements de cotyles, 201 cotyles impactés. ¾ des descellements stades SOFCOT 2 ou 3. Á 10 ans : 69 décédés (aucun n’avait été réopéré), 12 introuvables. Sur les 120 à plus de dix ans : 8 ont été exclus notamment pour suppuration. Âge moyen à l’opération : 60 ans.

Méthode :

La technique consistait à enlever l’ancien cotyle, à nettoyer toutes les fongosités, les géodes, puis à passer les fraises en cherchant la meilleure étendue de contact entre cupule et os du receveur. Les géodes étaient comblées par du spongieux plus os lyophilisés. Jamais de greffe entre l’os et la cupule. Diamètre moyen 60 mm. ½ sans vis. 2/3 des tiges avaient été changée.

Résultats :

Le nouvel implant abaisse d’un 1cm et médialise d’1/2 cm le centre du nouveau cotyle. 0% de souffrance sciatique, 3% d’infections, 1% de luxation, 3% de pseudarthroses du grand trochanter, 9% d’ossifications, 1% de douleurs du psoas. 10 % des tiges cimentées non changées ont été changées secondairement. A dix ans, les inserts polyéthylènes montraient souvent une usure. Deux fois sur trois, il y avait un liseré post-op entre coque et os receveur, ce liseré disparaissait dans 90% des cas, à cinq ans. A dix ans, un seul cotyle a été changé, 111 sur 112 sont considérés comme satisfaisants.

Discussion :

Cette méthode simple, rapide, permet le plus souvent un appui immédiat. L’usure du polyéthylène devrait disparaître avec les inserts alumine. Les luxations devraient diminuer avec les nouvelles cotyles doubles coques permettant de fixer la première coque avec des vis, puis d’insérer une nouvelle coque permettant une double mobilité.

Conclusion :

Cette technique du cotyle impacté donne d’excellents résultats à dix ans. Ses limites se trouvent dans les stades IV de la SOFCOT.

Ces résultats sont à comparer aux résultats des techniques avec reconstruction.



Le cotyle sandwich a-t-il sa place dans les arthroplasties totales de hanche alumine/alumine?
A propos de 53 cas à 7 ans de recul moyen

Poilbout N1,2, Poilbout P2, Bizot P1.
1CHU Angers (49)
2 CH Nord Deux-Sèvres (79)

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Introduction

Le couple de frottement alumine-alumine a montré son excellente résistance à l'usure, aussi bien in vitro qu'in vivo. La fixation du cotyle est restée pendant longtemps le point faible des PTH Al/Al. L'utilisation d'un cotyle metal back et d'un insert alumine fixé par cône Morse inversé a amélioré significativement les résultats et apparaît actuellement comme une méthode de fixation fiable. Néanmoins, certains problèmes persistent concernant les difficultés de positionnement (8 à 10 % de malposition pour Christensen J Arthr 2008) et d'extraction, et le risque de fracture de l'insert (1 % dans une étude multicentrique US, Garino CORR 2000). L'alternative est l'utilisation d'un insert Al/PE sandwich. Ses avantages théoriques sont une diminution de rigidité du système, et un positionnement et une extraction plus faciles. Néanmoins, sa fiabilité reste fortement débattue.

Le but de l'étude est d’évaluer les résultats à 7 ans de recul d'une série homogène de 53 PTH Al/Al sandwich sans ciment.

Matériel et méthode

Il s'agit d'une étude prospective comportant 48 patients (53 hanches dont 5 bilatérales) opérés consécutivement d'octobre 1998 à décembre 2000, par un opérateur senior unique (PP) par voie postéro-externe au CH du Nord Deux-Sèvres (79). Il y avait 26 hommes et 22 femmes d'âge moyen à l'intervention 58 ans (42-69). L'index de masse corporel moyen était de 26 (22-30). Le diagnostic initial était la coxarthrose primitive (30 hanches), secondaire sur dysplasie (17 hanches) et autre (7 hanches).

La prothèse comportait une tige fémorale anatomique modulaire partiellement recouverte d'HA (Esop), un cotyle impacté metal-back complètement recouvert d'HA (Atlas 3), un insert sandwich Al/PE, et une tête alumine 28mm (Biolox Forte). L'insert alumine était serti à chaud dans le polyéthylène et avait une épaisseur de 4 mm (1ère génération) ou 4.5 mm (2d génération à partir de fev 2000). L'épaisseur minimale du polyéthylène était de 4.5 mm.

Tous les patients ont été revus et évalués cliniquement selon 2 scores (Harris/100 et Postel-Merle d'Aubigné/18) et radiologiquement sur des radiographies du bassin et de la hanche (Face et profil). L'analyse a porté sur le positionnement des implants, la présence de liseré et la fixation des implants selon les critères de Engh-Massin pour le fémur et Gruen-Amstutz pour le cotyle, et la modification du calcar.

Résultats

Aucun patient n'a été perdu de vue. Il n'y a eu aucune luxation et aucune infection. Aucun bruit prothétique n'a été signalé par les patients.

Une fracture d'insert d'alumine a eu lieu à 24 mois de recul, chez un homme de 55 ans pesant 90 kg après réception d'un saut de 1 mètre. Aucune anomalie dans le positionnement des implants n'a été relevée. La reprise a été effectuée en urgence avec synovectomie et changement simple de l'insert et de la tête alumine, le cotyle metal back et la tige ont été laissés en place. A 7 ans de la reprise, les résultats clinique et radiologique sont excellents.

Le recul moyen était de 84 mois (47 à 109). Au dernier recul, les scores moyens de Harris et Postel-Merle d'Aubigné étaient significativement augmentés, respectivement de 97 (89-100) et 17.5 (16-18) au dernier recul, versus 54 (39-67) et 12.3 (9-14) en préopératoire (p < 0.05). 100 % des patients étaient satisfaits ou très satisfaits du résultat.

Radiologiquement, 93% des tiges fémorales étaient axées ou avec un léger varus (< 3°). 26% des tiges présentaient un liseré fémoral partiel en zone 1 et 8 de Gruen-Amstutz. Toutes présentaient une bonne ostéointégration selon Engh-Massin. L'inclinaison de la cupule était de 35.6° en moyenne (20 à 50). Aucune ne présentait de liséré, de migration ou d'ostéolyse. Dans 83% des cas, le calcar n'était pas modifié ou présentait une résorption modérée. Dans 17% des cas, il présentait une résorption importante, et dans 8% une résorption en "goutte".

Discussion

L'utilisation du cotyle sandwich fait toujours l'objet d'un débat essentiellement sur les risques de fracture de l'insert alumine. Certaines équipes rapportent des taux de 1 à 4 % et ont définitivement stoppée leur expérience (Park JBJS 2006, Koo CORR 2007, Poggie JBJS 2007). Nous avons à déplorer un cas de fracture d'insert alumine sur 53, soit un taux de 1.8 %. Le mécanisme de fracture reste débattu et de multiples causes (conflit, échec du sertissage, épaisseur d'alumine insuffisante) et théories (Park, Woo) sont avancées. Dans la série, l'implant appartenait à la première génération pour laquelle le fabricant (FH Orthopedics) a rapporté un taux global de fracture de 1.2 %. Des améliorations ont été apportées avec une augmentation de l'épaisseur d'alumine à 4.5 mm à partir de la taille 54, une suppression des encoches préhensives pour l'usinage, et l'adjonction d'un rebord en polyéthylène afin de renforcer la fixation et d'éviter un contact direct alumine-col. A l'image de Ravasi qui ne rapporte aucune fracture sur 56 cas à 5 ans de recul (Arch trauma surg 2002), aucun nouveau cas de fracture n'est apparu dans la série depuis l'utilisation de ces cotyles de 2d génération (à partir de janv 2000).

Dans cette série, les résultats cliniques et radiologiques sont satisfaisants à moyen terme, en terme de fixation et de résistance à l'usure, et semblent similaires à ceux des PTH Al/Al avec cotyle Alumine metal backed (Bizot JBJS 2004). Si aucun cas d'ostéolyse n'est notée à 7 ans de recul moyen y compris chez les sujets jeunes, on note toutefois 8% de résorption en "goutte" du calcar, inhabituelle pour un couple alumine/alumine et possiblement due à une usure du PE par contact entre le col métallique de la tige et le rebord en polyéthylène.

A la vue de cette expérience, le cotyle Al/PE sandwich peut offrir certains avantages par rapport à l'insert alumine massif : l'insertion est plus simple et moins traumatisante, facilitée par la présence du polyéthylène et l'existence d'un impacteur spécial n'appuyant que sur le rebord en polyéthylène, l'extraction est également beaucoup plus simple, et la présence du PE protège la cupule métallique en cas de fracture de l'insert. Par contre, rien ne permet d'avancer un rôle bénéfique du PE dans l'amortissement des chocs, une meilleure transmission des contraintes et une diminution de la rigidité globale du cotyle prothétique.

Conclusion :

Le cotyle impacté avec insert alumine massif reste le "gold standard" dans les arthroplasties de hanche Al/Al. Néanmoins, sous réserve d'une conception adaptée et éprouvée (dessin et qualité de matériau), d'un positionnement correct et d'une sélection des patients, l'insert Al/PE sandwich peut être une alternative : il offre certains avantages peropératoires et lors des reprises et sa résistance à l'usure semble similaire. Des études à plus long terme sont nécessaires pour évaluer le risque fracturaire réel avec les implants de dernière génération.



LA RETICULATION

Marie HAGNERÉ – FHI Quimper

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Afin de répondre aux défis de la chirurgie orthopédique imposant des durées de vie d’implants de plus en plus longues, les industriels ont développé depuis quelques années un nouveau type de matériau, le Polyéthylène (PE) hautement réticulé. Issu du PE conventionnel : matériau bien connu des chirurgiens orthopédistes affichant un recul clinique important, notamment pour les inserts de cotyles de hanche, le PE hautement réticulé subit un traitement supplémentaire, fait d’étapes divergentes selon les industriels le fabriquant. Ce traitement a pour objectif d’aboutir à un matériau plus résistant à l’usure que le PE conventionnel, ainsi, pour la hanche, plus résistant au frottement subi par l’insert de cotyle contre la tête fémorale. Le PE a effectivement démontré de très bons résultats cliniques, mais sa durée de vie reste parfois limitée par son usure au fil des ans, produisant sa dégradation en débris de particules PE pouvant mener à une ostéolyse péri-prothétique. L’enjeu du PE hautement réticulé est donc d’augmenter la durée de vie des dispositifs en PE par amélioration de leurs qualités tribologiques, grâce à une usure minimisée : une quantité moindre de particules de PE relarguées par frottement. La réticulation du PE a toutefois pour autre conséquence de péjorer sa résistance mécanique, un paramètre qu’il faut maitriser. De plus, les particules relarguées par le PE hautement réticulé, bien qu’en quantité très infime, seraient plus fines, avec des conséquences métaboliques encore peu connues.

Les étapes généralement admises pour la fabrication du PE hautement réticulé sont une « réticulation » du matériau à proprement parler, qui consiste à lier les molécules du polymère PE entre elles, par scission de liaisons chimiques intramoléculaires, amenant à la formation de nouvelles liaisons intermoléculaires. Cette étape peut être réalisée selon différentes technologies (irradiation par rayonnement gamma ou béta…). De même, un traitement thermique, visant à stabiliser les réactions chimiques d’oxydation du matériau, puis une stérilisation sont appliquées aux dispositifs, deux étapes variables elles aussi selon les fabricants et présentant des avantages et inconvénients spécifiques. Chez FH, nous avons développé notre méthode de réticulation, validée par des essais d’usure sur notre matériau PE hautement réticulé : le TRIANON. Les détails de notre mode de réticulation FH, ainsi que les motifs de nos choix seront développés lors de la présentation.



Three Decades of Crosslinking U H M W P E, One Decade of Atlas Cup Crosslinking, a Personal Experience

DR F A WEBER

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In 1974 The development of this technique was initiated by Dr Andre Du Plessis PhD Radiation Polymer Scientist at the S A Atomic Energy Board. Extensive laboratory testing was now commenced with the first Clinical applications in 1976 together with Dr C Grobbelaar, University of Pretoria.

The first public report was presented in 1978 at the First International Meeting on Radiation Processing in Puerto Rico and also Published. Reference JBJS 1978; 60-B 370-4.

UHMWPE acetabular cups were machined to final dimensions and then Gamma radiated in the presence of acetylene as a mediating gaseous Crosslinking agent.

From 1979 – 1983 Drs F A Weber and Charl Grobbelaar implanted more than 1000 of these total hips, cementing both components using Stainless Steel heads. Radiological, clinical and retrieval studies were done.

The wear was 0.048mm p.a.

Flowing out of this came a revival of this method with some refinements and we started the implanting of the second generation of Crosslinked cups in 1998. We have just completed the 10year follow up on the first 100 patient’s that had cups implanted. Out of this very comprehensive study, Dr Cakic received a PhD at Wits University in July 2009 on the topic of our experience with Crosslinking over three decades in July 2009. We started implanting the Atlas Cup in February 2001 and Crosslinked these cups by the Gammalink Method. We have implanted approximately 2 000 in the Clinic were I work and the same very low to almost absence of wear is noticed during follow up.

We thus have experience of Crosslinking by this method with 10 Megarads of Gamma Radiation after final machination of 3 types of UHMWPE.

  • 1978 – 1983 Hostalen

  • 1998 – 2001 Chirulen

  • 2001 – 2009 GUR 1050

All of them exhibiting the very low wear comparable to Alumina Alumina even if a Stainless Steel head is used. No surface oxidation occurs with this method.

The alternative methods are outside the scope of this paper, but all involve Crosslinking the UHMWPE feedstock material prior to machining the prosthesis to final dimensions.



20 ans d’expérience clinique avec le cotyle ATLAS
(Étude rétrospective de 219 implants à 10 ans de recul minimum)

Docteur Patrick LE COUTEUR - Polyclinique de l’Atlantique – Nantes

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Notre expérience a débuté en 1988 d’abord avec les ATLAS 2, puis rapidement l’ATLAS 3 et enfin actuellement l’ATLAS 4 P.

Notre choix s’est porté sur ce cotyle en raison de sa faible épaisseur lui donnant des propriétés d’élasticité permettant une tenue primaire très satisfaisante, même sur des cotyles dysplasiques ou des reprises difficiles.

tenue primaire exceptionnelle permet de respecter au maximum le capital osseux en évitant des fraisages profonds, qui ont en outre le défaut de provoquer une médialisation de la hanche.

Ce bon press fit est suivi d’une ostéo-intégration constante que nous avons pu vérifier à plus de 20 ans de recul.

Cette ostéo-intégration se fait de plus sur un revêtement de Titane poreux peu agressif rendant l’ablation du cotyle facile en cas de nécessité, évitant ainsi des pertes de substance osseuse lors de l’ablation éventuelle de l’implant.

Dans le cadre de la chirurgie de révision, il est également possible de changer uniquement l’insert sans difficulté, celui-ci étant stabilisé par sa périphérie cylindrique .

L’ancillaire simplifié et compact permet d’utiliser cet implant avec des mini abords, éventuellement en utilisant l’ATLAS MS dépourvu de picot, facilitant son introduction.

Nous avons revu 219 implants posés entre janvier 1997 et janvier 1999. 23 patients étaient décédés et 49 (22 %) perdus de vue. Il y avait 9 % de patients réopérés pour révision de prothèse (2 infections, 3 fractures, 8 luxations récidivantes et 7 descellements fémoraux).

L’étude a porté essentiellement sur la mesure de l’usure du polyéthylène selon la méthode de Postel et la recherche d’une ostéolyse.

L’étude radiographique complète a été possible sur 89 hanches à plus de 10 ans de recul.

L’usure moyenne est de 1.84 millimètres et le taux d’usure est très variable selon le couple de frottement :

  • tête Alumine 28 : usure moyenne 1.19 mm (N=30)

  • tête Zircone 28 : usure moyenne 1.55 mm (N=16)

  • tête Chrome Cobalt 28 : usure moyenne 1.34 mm (N=18)

  • tête Inox (22.2) : usure moyenne 3.3 mm (N=23)

Les différences sont statistiquement significatives entre l’Inox et toutes les autres valeurs

(p < 0.05).

Ces chiffres montrent donc une usure moyenne dans les normes de 0.1 mm par an pour les billes Alumine en 28. Le chiffre augmente pour les billes en Zircone, ce phénomène étant bien connu et en rapport avec le changement de phase du Zircone aux alentours de la 10ème année, provoquant une usure prématurée du polyéthylène.

Les chiffres très importants notés pour les billes en Inox sont dus à l’utilisation de tête 22 ayant provoqué un fluage important du polyéthylène, surtout dans les petits diamètres.

Cette différence de comportement entre les noyaux PE 22 posés dans un métal-back et les cotyles en 22 type Charnley cimentés est un phénomène connu déjà noté par d’autres auteurs.

Cette usure rapide des PE 22 doit conduire le chirurgien à utiliser ce type d’implant en cas de nécessité impérative car le risque de fluage est préoccupant.

Dans notre série, la survie actuarielle est de 86 % toutes causes confondues. Cette survie est de 93 % si l’on considère comme évènement la reprise du cotyle.

Cette survie est corrélée par la faible épaisseur du PE et l’usure importante.

Notre évolution se fait actuellement vers l’utilisation la plus systématique possible des inserts en PE hautement réticulés, type TRIANON en diamètre 32, dès que la taille du cotyle le permet.

L’utilisation des PE en 22.2 est devenue tout à fait exceptionnelle, mais peut parfois rendre service dans la chirurgie de la dysplasie de hanche ; toutefois si l’acétabulum est petit et la couverture osseuse satisfaisante, notre choix se portera alors plus volontiers sur un PE scellé.

L’utilisation des cotyles ATLAS de grand diamètre rend service dans la chirurgie de reprise sous réserve de pouvoir conserver un centre de rotation de la hanche proche de la normale.

En conclusion :

Cet implant, après 20 ans d’utilisation, nous a donné beaucoup de satisfactions, tant par la facilité de sa tenue primaire, que par son ostéo-intégration secondaire sans aucune faille.

L’usure du PE en 28 sur des billes alumine est de l’ordre de 0,1 mm par an donc dans la norme.

Les PE en 22,2 sont exposés au fluage surtout dans les petites tailles.

Nous privilégions désormais l’utilisation d’Atlas avec PE Trianon réticulé en 32 à partir des implants de diamètre 52. Ceci laisse espérer une réduction de l’usure, nous avons démarré une étude prospective sur ce sujet.

Son coût inférieur au couple Alumine Alumine ou Métal Métal interviendra sûrement dans le futur afin de pouvoir proposer à nos patients le meilleur rapport coût / service rendu.



OPTIMISATION TRIBOLOGIQUES DES COUPLES DUR-DUR. APPORT DE LA PLANIFICATION TRIDIMENSIONNELLE PRE-OPERATOIRE DES PROTHESES TOTALES DE HANCHE

Dr Sariali

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PhDChirurgie de la hanche / Hip & Knee surgery
Hôpital La Pitié Salpétrière. Paris France
PhD Biomechanics, Leeds University, United Kingdom.

Les performances tribologiques des couples de frottement sont généralement évaluées in vitro dans des conditions de cinématiques idéales. Or, l’utilisation des couples dur-dur a mis en évidence des phénomènes nouveaux dont la micro-séparation qui génère une latéralisation dynamique du fémur par rapport à la cupule, induisant ainsi un contact de bord entre la tête et le rebord cotyloïdien. Ce phénomène de edge loading, engendre une perturbation de la lubrification avec une augmentation de l’usure très importante (25 fois).

Ce phénomène est accentué par une mauvaise restauration de l’anatomie de hanche en particulier, le centre de rotation, la longueur de membre, l’off-set fémoral et les antéversions. Par exemple en cas de baisse de l’off-set femoral ou de medialisation du centre de rotation, une décoaptation par laxité peut survenir. Par ailleurs, une hyper-anteversion des pièces souvent recherchée en cas de voie d’abord posterieure, peut générer un impingement posterieur avec un contact de bord antérieur.

L’augmentation de l’usure générée par la séparation de hanche peut induire des conséquences sévères pour les couples métal-métal (toxicité métallique, ostéolyse, géno-toxicité). Ceci nous pousse à préférer l’utilisation du couple céramique-céramique malgré le risque de fracture en cas de edge loading.

Dans le but d’améliorer la précision de reconstruction de la hanche, nous avons évalué l‘apport de la planification préopératoire tridimensionnelle basée sur scanner. Sur une série consécutive prospective de 30 patients, l’objectif de positionnement a été défini et les pièces prothétiques planifiées. Une excellente précision de la planification a été obtenue, largement supérieure à ce qui est rapporté pour la planification radiographique, tant pour les off-sets , le centre de rotation que pour les antéversions.

La planification tridimensionnelle permet d’optimiser la reconstruction de hanche, ce qui est garant d’une meilleure tribologie pour les couples dur-dur.



Quel couple de frottement choisir pour un cotyle rigide ?
Which bearing surface for a rigid cup ?



Etude prospective à 12 ans d’une série de prothèses de hanche métal-métal cimentées en diamètre 28mm : des résultats préoccupants et une nouvelle stratégie de reprise à définir.

JY LAZENNEC
La Pitié

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Nous rapportons les résultats d’une série consécutive de prothèses métal-métal cimentées implantées chez des sujets de moins de 60 ans.

109 patients (134 prothèses) ont été suivis prospectivement avec une évaluation clinique, radiologique et biologique pour la surveillance des taux ioniques sériques de Cobalt, Chrome et Titane.

Au dernier recul, 20 hanches ont été reprises ; le descellement aseptique du cotyle est la première cause de révision. Le taux de survie des cupules est de 87,3% à 10 ans, 97,7% pour les fémurs .De plus, 44 hanches présentent des liserés préoccupants à l’interface os-ciment associés à une ostéolyse. Le taux de cobalt sérique reste stable de la première année d’implantation (1,5μg/l) jusqu’à 10 ans (1,44μg/l), largement supérieur à la limite de détection.

Le taux de révision et les observations radiologiques nous ont poussés à abandonner l’implantation de ces prothèses métal-métal .Outre les contraintes plus élevées à l’interface os-ciment, la libération excessive d’ions et de particules peut contribuer à l’échec des cupules. Des investigations supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces hypothèses et déterminer le rôle de la subluxation et de la microséparation, et l’impact des phénomènes d’hypersensibilité.



Le polyéthylène hautement réticulé

C. Fornasieri

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L'utilisation du polyéthylène de haut poids moléculaire dans les prothèses totales de hanche a débuté en 1962 avec Sir John Charnley.

L'apparition d'ostéolyses et de descellements, le fait d'opérer des patients plus jeunes et plus actifs et l'accroissement de la durée de vie ont naturellement conduit à rechercher de nouveaux couples de frottement ou à améliorer progressivement la résistance du polyéthylène. Les dernières innovations ont consisté à rendre le polyéthylène réticulé, par augmentation de la cohésion de ses chaînes, et à le rendre résistant à l'oxydation.

La réticulation augmente la résistance au fluage et en tribologie du polyéthylène et réduit les volumes de particules d’usure.

Elle se fait par bris des chaînes CH permettant alors la liaison des chaînes entre elles. Elle est obtenue par irradiation bêta ou gamma à la dose de 8 à 12 MRad, sous vide ou sous différents gaz. Elle est effectuée sur les barres de polyéthylène vierge ou sur les produits finis, impliquant alors leur dégazage préalable.

La réticulation, en laissant subsister des radicaux libres susceptibles de fixer l'oxygène ambiant, ouvre la porte à l'oxydation qui fragilise le polyéthylène.

La réduction du nombre de radicaux libres se fait sous atmosphère de gaz neutre, soit par fusion (remelting), au-delà de la température de fusion, soit par recuit (annealing), en dessous celle-ci.

Une alternative aux procédés de chauffage consiste en l'adjonction au polyéthylène de vitamine E qui a la propriété de bloquer les radicaux libres, mais le recul clinique de cette technique est actuellement nul.

Le produit est ensuite stérilisé, soit par irradiation gamma sous vide ou sous gaz neutre, soit sous oxyde d'éthylène.

Les résultats sur simulateurs du polyéthylène hautement réticulé montrent une réduction de l'usure de 50% à 97%, avec production de particules de taille plus petite qu'avec un polyéthylène standard.

Différentes études in vivo ont été publié, avec comme résultats :

  • une réduction de l'usure de 50 à 90%. La pénétration de la tête peut se trouver divisée par un facteur 4, alors que les réactions d'ostéolyse le sont par un facteur 2,

  • une pénétration de la tête dans le polyéthylène hautement réticulé moindre que dans le polyéthylène standard,

  • une réduction du volume des particules de 3 à 6,

  • l'absence d'ostéolyse.

L'utilisation d'un polyéthylène hautement réticulé doit tout de même respecter certains critères :

  • la tête prothétique doit être la moins rugueuse possible, en céramique ou chrome-cobalt finement poli, sans aucune rayure,

  • en cas de cupule métal back, le polyéthylène doit être parfaitement fixé et son épaisseur en zone de charge doit être d'au moins 6,5 mm,

  • le diamètre de la tête doit être mis en relation avec le diamètre du cotyle osseux et l'épaisseur du polyéthylène, tout en sachant que plus le diamètre est important, plus le volume d'usure augmente, quel que soit le matériau, mais plus le risque de luxation diminue,

  • la cupule doit être placée en inclinaison de 40 à 50°, en évitant tout impingement,

  • l'offset doit être respecté.

En effet, l'usure et les fractures du polyéthylène sont avant tout dus au fluage sur des épaisseurs de moins de 6 mm, aux malpositions prothétiques et aux luxations.

Si tous ces critères sont respectés, le polyéthylène hautement réticulé, de par ses qualités mécaniques maintenant prouvées, représente une excellente solution thérapeutique dans la prothèse totale de hanche en terme de longévité et de sécurité.



TRIBOLOGIE DU COUPLE CERAMIQUE –CERAMIQUE

Alain AARON

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QUELS SONT LES MATERIAUX A NOTRE DISPOSITION

Les céramiques massives utilisées en production d’implants orthopédiques sont :

  • les zircones stabilisées à l’Yttrium ou au magnésium, peu utilisées depuis les ruptures de têtes produites par SG Desmarquet. Toutefois il existe quelques couples zircone/zircone qui donnent in vivo des résultats satisfaisant en terme d’usure et de coefficient de frottement.

  • Les alumines pures à 99,7% (norme ISO6474 ) qui sont des céramiques monophasiques

  • Les composites céramiques zircone caractérisées par le composant majoritaire :

    • l’alumine pour l’alumine composite DELTA de Ceramtec (82% d’alumine en volume )(1) ou celle de SEDNA ( 80% d’alumine en volume)(2)

    • la zircone pour le composite alumine BIONIT

L’association récente d’alumine avec des inserts cobalt chrome n’est pas évoquée, faute de données précises disponibles sur les résultats à long terme à ce jour.

LES TESTS TRIBOLOGIQUES

Le couple alumine / alumine est connu de puis plus de 30 ans pour son usure très faible et la relative bonne tolérance par l’organisme des particules d’usure. Mais la fragilité de l’alumine pure entraîne des risques de rupture variant selon les données entre 5/1000 et 0,05/1000.

Les fabricants ont donc recherché à améliorer la résistance à la rupture des alumines en développant les composites alumine /zircone ( ZTA) ou zircone /alumine ( AZT) tout en conservant un produit stable dans le temps.

Ces composites alumines ont été testées sur simulateur de marche et en simulation de micro séparation qui est la condition d’essai la plus éprouvante pour les céramiques.(5)

Les couples testés ont donné d’excellents résultats que ce soit en association (6)

    tête alumine /insert alumine

    tête Delta /insert alumine

    tête Delta / insert Delta

    tête alumine /insert Delta

Le mixage des implants étant interdit par les constructeurs, les essais entre alumine et composite zircone/alumine n’ont pas été menés.

QUEL CHOIX ?

Les facteurs à considérer pour choisir le couple le mieux adapté sont :

  • techniques

  • économiques.

CHOIX TECHNIQUES

Les taux de ruptures sont mal connus mais toutes les études précisent que le taux de rupture des inserts est supérieur à celui des têtes, notamment en raison de rupture pour mal position de l’insert dans le metal back.

Dans notre expérience, le taux de rupture des têtes alumine est inférieur à 0,1/1000 pour les têtes diamètre 28 qui sont les plus fragiles, y compris les traumatismes graves et les ruptures de têtes associées à des ruptures d’inserts, donc peut être considéré comme acceptable.

Pour l’insert alumine le taux est supérieur à 2/1000 et une amélioration est à rechercher.

La très faible différence de volume d’usure enregistrée sur simulateur entre alumine/alumine et Delta/delta est à étudier simultanément avec les caractéristiques différentes de ces particules plus petites et hétérogènes en delta qu’en alumine pure. Les alumines composites contiennent des petites quantités de matériaux comme les oxydes de chrome ou le strontium qui seront présents dans les particules d’usure et pour lesquels la tolérance par l’organisme n’est pas connue.

A ce jour l’évidence d’une différence clinique significative entre les couples alumine pure/alumine pure et les couples alumine composite/alumine composite n’est pas démontrée.

L’intérêt du Delta réside donc dans la réduction du taux de fracture probablement significatif pour les inserts et peu significatif pour les têtes.

L’examen des explants non cassés en alumine pure, confirme les études selon modèle mathématique, d’une usure supérieure de la tête par rapport à l’insert. Conserver une dureté maximale à la tête, donc conserver de l’alumine pure est donc un atout probable.

La rugosité des implants en alumine composite augmente légèrement dans le temps en raison de la libération d’une fraction des particules de zircone qui modifie leur phase de tétragonale en monoclinique.

Cette évolution de l’ordre mesurée in vitro, de quelques nanomètres (7), est sans conséquence mesurable dans les couples dur /dur mais pourrait devenir un facteur d’usure non négligeable lorsque l’implant céramique composite est associée à du UHMWPE et surtout avec du UHMWPE réticulé particulièrement sensible à la rugosité de la tête.

Le risque potentiel d’usure augmentée en cas d’association avec des inserts UHMWPE conduirait à prévoir un dépôt d’implants en alumine pure pour le UHMWPE et en Delta pour les couples dur /dur. Les coûts correspondants ne sont pas négligeables et un risque d’erreur subsiste.

Enfin il est parfois nécessaire de reprendre des couples dur/dur notamment pour adopter une tête de longueur de col assurant une meilleure stabilité de l’articulation prothésée. Les données de traçabilité ne sont pas toujours suffisamment précises pour déterminer avant la reprise si l’alumine est du type pure ou composite alors que seule la possibilité d’association d‘un insert Delta avec une tête BIOLOX FORTE a été démontrée. (alors que les alumines pures de divers fabricants répondent à une norme précise (1) (2) et qu’il est démontré que leur association est tolérable, même si elle est déconseillée en situation « normale ». Il existe donc un risque d’obligation de changer le cotyle et l’insert même s’ils sont bien bio intégrés.

CHOIX ECONOMIQUE

Les implants en alumine delta sont plus coûteux que les implants en alumine pure. La recherche d’économie de santé justifie donc de limiter l’emploi de l’alumine Delta aux implants pour lesquels une diminution de risques significative est envisageable, donc aux inserts qui sont les plus fragiles surtout dans les cotyles de petit diamètre qui imposent une épaisseur de céramique réduite.

CONCLUSION

Le meilleur compromis technique et économique nous paraît être le choix d’une tête BIOLOX FORTE associée à un insert en alumine DELTA.

BIBLIOGRAPHIE

(1) Documentation commerciale CERAMTEC

(2) Documentation COMEMRCIALE SEDNA

(3) Norme ISO 6474 partie 1

(4) Norme ISO 6474 partie 2

(5) Severe simulation test for run in wear of all alumina compared to alumina composite THR

IC CLARKE; G PEZZOTTI; DD GREEN; H SHIRASU; T DONALDSON

(6) 12 th symposium CERAMTEC

(7) Présentation ALUMINA MATRIX COMPOSITE AMC - GECO 2009 de B MASSON



Évolution et perspectives des céramiques en orthopédie

B. Masson MSc Ph

Depuis plusieurs décennies, l’usage de la céramique en orthopédie ne cesse d’augmenter en Europe et plus récemment aux Etats-unis. Les ingénieurs en biomatériaux ont sans cesse cherché à améliorer les performances de ce matériau notamment en optimisant les procédés de fabrications.

Aujourd’hui les céramiques commercialisées sont dites de 3e génération et bénéficient de nombreuses améliorations. L’alumine présente de nombreux avantages en orthopédie comme la stabilité chimique, la biocompatibilité et la résistance à l’usure, cependant, sa résistance mécanique impose quelques limitations en termes de design.

Afin d’améliorer les performances mécaniques, un nouveau type de céramique a été développé : l’Alumine Matrice Composite (AMC).

L’AMC reprend les grands principes de renforcement des céramiques et présente une résistance mécanique supérieure à celle de l’alumine tout en conservant une stabilité structurelle et des qualités tribologiques équivalentes. Grâce à sa capacité de transformation de phase, l’oxyde de zirconium ajouté à la matrice d’alumine va limiter la propagation des fissures. L’addition d’oxyde de strontium, va permettre de dévier les fissures et ainsi diminuer leur niveau d’énergie.

Ces 2 mécanismes combinés aboutissent à une augmentation de la résistance mécanique globale de la céramique composite.

L’analyse tribologique de ce matériau a démontré sa haute résistance à l’usure même dans des conditions extrêmes de micro séparation des surfaces en frottement.

Enfin, la stabilité du matériau à été mise en évidence lors de tests de vieillissement prolongé.

L’alumine et l’alumine composite appartiennent à une même famille de céramique et par conséquent présentent des qualités tribologiques équivalentes. Ces deux céramiques sont entièrement compatibles entre elles.

Depuis les premières applications cliniques réalisées en 2001, plus de 800 000 composants en Alumine Matrice Composite (têtes fémorales et inserts) ont été implantés dans le monde. Cette céramique composite autorise de nouvelles applications en chirurgie orthopédique



Pourquoi j’utilise des gros diamètres

Docteur Pascal MOREAU
Polyclinique Montier la Celle
Saint André les Vergers
Troyes Aube

Le gold standard de l’arthroplastie totale de la hanche a été pendant longtemps la prothèse type Charnley, cimentée avec des têtes de 22,2 mm. Ceci était valable pour les patients opérés avant, souvent assez âgés et moins demandeur sur le plan fonctionnel. Ces temps sont révolus et nous opérons des hommes et des femmes de plus en plus jeunes qui réclament aujourd’hui des prothèses « à vie » et sans complication. Un score de Merle d’Aubigné à 18 n’est plus synonyme d’un excellent résultat. La pression médico-juridique impose aux chirurgiens des choix de prothèses adaptés à chaque situation et il faut être convaincu qu’une seule prothèse ne peut pas répondre à l’ensemble des indications. Cette communication explique les choix de l’auteur, issus de l’enseignement et de l’expérience chirurgicale acquise au fil des années à un rythme soutenu.



Consignes post-opératoires - Activité physique

M. IRRAZI (Metz)

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Risque de luxation d’une PTH et responsabilités encourues

Isabelle Lucas-Baloup
Avocat à la Cour de Paris
www.lucas-baloup.com

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