L’HISTOIRE DE L’ARTHROPLASTIE TOTALE DE HANCHE EN FRANCE
L’histoire de l’arthroplastie totale de hanche en France est marquée par deux traits dominants.
Une imagination extrêmement fertile des chirurgiens orthopédiques et souvent une compréhension plutôt pauvre des problèmes mécaniques de l’articulation de la hanche.
SOMMAIRE
1965 – 1972 – Débuts de l’arthroplastie totale de hanche -Succès – Problèmes – Limites
1972-1986 – Fin temporaire des prothèses métal-métal – Début de la fixation sans ciment – Amélioration de la forme des prothèses cimentées – Multiplication des modèles
1986 – 1997 - Amélioration de la forme et du revêtement des prothèses sans ciment - Début de l’hydroxyapatite - Développement de la modularité - Usure du polyéthylène
1997 – 2008 – Retour vers des couples dur-dur – métal-métal (CoCr CoCr) – céramique-céramique (al-al)
– Abandon (provisoire) du Zircone en raison d’erreurs de fabrication – Retour aux techniques de resurfaçage utilisant un couple métal métal
– Amélioration du polyéthylène par utilisation de polyéthylène hautement réticulé – Progression importante du sans ciment
CHIRURGIE DE REPRISE
État actuel de l’arthroplastie totale de hanche en France – Étude de
l’Institut Avicenne Développement – 2008
1965 – 1972
Débuts de l’arthroplastie totale de hanche
Succès – Problèmes – Limites
Introduite en France en 1965 par Teinturier et Merle d’Aubigné
Deux pièces en Co Cr fixées par du ciment acrylique
Prothèse fémorale de Thompson à tête de 41. Cotyle hérissé de picots
Prothèse dérivée de la Mc Kee. Prothèse de Moore à tige pleine, tête de 41 mm
Picots cotyloïdiens plus courts
1965, 1969 – Prothèse métal-métal (Mc Kee-Merle d’Aubigné)
A 2 ans
10 %
De descellements cotyloïdiens
réels ou potentiels
Cotyle en polyéthylène rétentif, tête de 35 mm
Tige virgule
Descellements cotyloïdiens
et fémoraux fréquents
Prothèse tory-bloc
Métallose
Pièce fémorale fine à grosse tête (35 mm)
Nombreux descellements
Cotyloïdiens et fémoraux
Tige banane à tête de 32 mm
Grande diffusion
Nombreux déboires
Descellements cotyloïdiens, fémoraux
Fractures de tige
Prothèse low-friction
Pièce fémorale en acier inoxydable
avec une tête de 22 mm
Cotyle en polyéthylène de haute densité,
épais
Utilisation à partir de 1969
PROTHESE TOTALE DE J. CHARNLEY (1969-72)
A deux ans :
DESCELLEMENTS FEMORAUX POTENTIELS
24 %
Liseré clair au dos de la prothèse fémorale
Fracture distale du ciment
Enfoncement de la prothèse dans le ciment
1972-1986
. Fin temporaire des prothèses métal-métal
. Début de la fixation sans ciment
. Amélioration de la forme des prothèses cimentées
. Multiplication des modèles
1972 R. JUDET – Prothèse sans ciment
Prothèse à surface irrégulière dite porometal, tête amovible fixée au col par un cône morse
Cupule en polyéthylène enchâssée dans un cylindre en stellite, rétentive de la tête fémorale
Tige cylindro conique en Co Cr revêtue de billes dite «madréporique»
Cotyle métallique de forme tronc conique
fixé au cotyle osseux par vissage
Multiplication des cotyles vissés
inspirés du cotyle de Lord
Prothèse alumine-alumine
Prothèse fémorale cimentée.
Cotyle à ergots pouvant être utilisé sans ciment
Nombreux ennuis mécaniques. Difficulté de fixation de la tête fémorale au col
Rupture du matériau due à sa fragilité
Développement des têtes fémorales en alumine
Prothèse métal-métal
Cupule à bandes de glissement
Métallose, ostéolyse péri cotyloïdienne, descellement du cotyle
Caractéristiques mécaniques
du ciment PMMA
Résistance à la pression 93 Mpa
Résistance à la flexion 64 Mpa
Résistance au cisaillement 42 Mpa
Résistance à la traction 35 Mpa
1972
M. KERBOULL
Modification de la pièce fémorale de Charnley (forme et architecture) pour décharger le ciment des contraintes nocives (traction, cisaillement, flexion) et ne le soumettre
qu’à des contraintes de pression
Redressement de l’angle cervico diaphysaire à 130°
Élargissement et épaississement de la tige dans sa portion métaphysaire
Augmentation régulière de l’angle de décroissance de la section
Adaptation de la tige prothétique aux dimensions du canal médullaire
Nécessité d’une gamme étendue de pièces fémorales
Survie à 20 ans de la pièce fémorale : 98,4 %
traduisant l’extrême fiabilité de la fixation cimentée de cette prothèse
Ces tiges sont plus solides, mais la matité de la surface est à l’origine d’autres soucis
Au début des années 1980, il existe un contraste important entre la fiabilité de la fixation cimentée des prothèses récentes dont la technique d’implantation s’est bien améliorée et les aléas de la « fixation biologique » sans ciment.
Malgré une apparente et immédiate fixation solide, les cotyles vissés migrent fréquemment.
Les pièces fémorales :
– ou leur fixation est incertaine
– ou elle est uniquement diaphysaire
Dans les deux cas, douleurs et boiterie altèrent la qualité du résultat
Autre problème : difficulté d’extraction de la pièce fémorale lorsqu’elle est solidement fixée à l’os
Tige fémorale conique, revêtue d’oxyde d’alumine et vissée.
Absence fréquente de fixation rigide ou impossibilité d’extraction sans dégâts osseux importants
Tige fémorale conique à rainures longitudinales.
Ablation aisée de la prothèse,
mais fixation à l’os incertaine et précaire.
BUTEL
Tige élastique à 4 brins
Fixation à l’os précaire, mais ablation aisée
CIROTTEAU
Remplace la tige médullaire par une plaque vissée sur la corticale externe du fémur
Réinventant 40 ans après
la prothèse de P. Wiles (1938)
GERARD
Supprime la tige fémorale, couvre la tête fémorale d’une cupule métallique articulée avec une cupule cotyloïdienne en polyéthylène enchassée dans une cupule métallique
« Double cupule »
TRENTANI, FREEMAN, WAGNER, AUBRIOT
Reprennent l’idée de Gérard, mais cimentent les deux pièces
« Double cupule cimentée »
Multiplication des prothèses
Quelques exemples de la multitude des prothèses existant à cette époque
Diminution de taille de la tête fémorale
1986 – 1997
- Amélioration de la forme et du revêtement des prothèses sans ciment
- Début de l’hydroxyapatite
- Développement de la modularité
- Usure du polyéthylène
Progrès considérables dans les prothèses sans ciment
– Utilisation de l’alliage de titane pour la tige et le cotyle.
- Forme hémisphérique du cotyle.
- Adaptation de la tige fémorale aux dimensions du canal médullaire.
- Amélioration du revêtement des pièces prothétiques.
– Limitation à sa partie métaphysaire.
– Introduction du revêtement d’hydroxyapatite.
- Augmentation de la nécessité d’un cône morse.
Développement de la modularité Avantages Inconvénients
Développement de la modularité tête col
Mais aussi insert en polyéthylène et cotyle, et même tige col.
Nombreux ennuis dus à la mobilité de l’insert en polyéthylène dans sa coquille métallique ou de la tête fémorale sur son cône morse
Usure du polyéthylène
– Débris de polyéthylène
– Granulomes*
- Ostéolyse
– Descellement du cotyle
La maladie du polyéthylène
Conséquences :
- Diminution de la taille de la tête fémorale à 28 mm et 22 mm
– Initiation de nombreuses recherches et expérimentations
Polyéthylène moulé
Stérilisation
Rayons gamma
Oxyde d’éthylène
Emballage sous vide
Comparaison surface polie
Surfaces mate et rugueuse
Descellements radiologiques à 15 ans
Surfaces polies (Ra 0,04 µm) 0,6 %
Surfaces mates (Ra 0,9 µm) 3,3 %
Surfaces mates (Ra 1,7 µm) 10,3 %
Prothèses cimentées
Une prothèse en acier inoxydable parfaitement polie est plus sûre
1997 – 2008
– Retour vers des couples dur-dur
– métal-métal (CoCr CoCr)
– céramique-céramique (al-al)
– Abandon (provisoire) du Zircone en raison d’erreurs de fabrication
– Retour aux techniques de resurfaçage utilisant un couple métal métal
– Amélioration du polyéthylène par utilisation de polyéthylène hautement réticulé
– Progression importante du sans ciment
1997 – 2008
Les conséquences fâcheuses de l’ostéolyse due aux débris de polyéthylène ont entraîné un regain d’intérêt pour les couples dur-dur
– CoCr-CoCr : les progrès en métallurgie et usinage ont abouti à un meilleur couple de friction. En outre, l’amélioration de la fixation du cotyle à l’os grâce à un revêtement performant a aussi permis le développement des doubles cupules selon la technique de resurfaçage.
– Alumine-alumine : le problème de la fixation du cotyle à l’os a été résolu par l’utilisation d’une coque en titane avec un revêtement performant, avec ou sans hydroxyapatite.
En outre, les déçus du métal-métal ont adopté cette technique, ainsi d’ailleurs que ceux qui utilisaient la zircone avant qu’elle ne soit retirée du commerce.
Amélioration du polyéthylène par hyperréticulation due à une irradiation gamma ou faisceau d’électrons jusqu’à 10 méga rads associée à l’extraction des radicaux libres.
Ce polyéthylène hautement réticulé a une meilleure résistance à l’usure, mais avec un risque plus important d’ostéolyse en raison de la plus petite taille des particules d’usure.
Progression très importante des prothèses sans ciment.
Très importante réduction des prothèses monoblocs
CHIRURGIE DE REPRISE
Nécessité de réparer les dégâts osseux dus au descellement avant réimplantation d’une nouvelle prothèse cimentée.
Ceci aboutit à un large développement des allogreffes spongieuses et corticales.
- Soit sous forme de greffons morcelés impactés dans le canal médullaire, soit allogreffe fémorale massive de renforcement, ou remplacement segmentaire.
- Au niveau du cotyle, utilisation d’une armature cotyloïdienne métallique guidant et renforçant la reconstruction osseuse du cotyle.
Le risque de transmission par l’allogreffe d’une maladie infectieuse, a considérablement durci la législation sur les banques d’os, a poussé à l’utilisation de substituts osseux et incité à se passer de greffe.
Grâce à des pièces prothétiques volumineuses, non cimentées, verrouillées à leur extrémité distale, utilisées par voie trans-fémorale. Cette technique a permis dans de nombreux cas la restauration osseuse progressive d’un fût fémoral très détérioré.
Au niveau du cotyle, des pièces de grande taille, parfois haut situées pour obtenir un contact avec l’os vivant, ne sont pas toujours sans conséquence fâcheuse sur la fonction de la hanche.
État actuel de l’arthroplastie totale de hanche en France
Étude de l’Institut Avicenne Développement 2008En 2007, sur 790 000 prothèses de hanche implantées en Europe, 142 000 l’ont été en France :
35 % dans les hôpitaux publics
65 % en cliniques privées
18 % (22 560) sont des prothèses fémorales simples
82 % (116 440) des prothèses totales
dont 22 720 de révision
5 % sont monoblocs
95 % modulaires
Sur 90 000 prothèses modulaires :
50 %, soit 45 000 sont sans ciment
35 %, soit 31 500 sont cimentées
15 %, soit 13 500 hybrides
Prothèses cimentées ont un couple
– métal-polyéthylène dans 70 %
– céramique-polyéthylène dans 30 %
Prothèses non cimentées ou hybrides
ont un couple
– métal-polyéthylène dans 25 %
– céramique-polyéthylène dans 31 %
– céramique-céramique dans 36 %
– métal-métal dans 8 %
