Moyens de reconstruction de l’acétabulum dans les reprises de prothèse totale de hanche

Means of acetabular reconstruction in total hip arthroplasty revision

La chirurgie de révision des prothèses totales de hanche (PTH) connaît un essor important lié à l’augmentation du nombre de PTH implantées, à un âge moyen de plus en plus faible, alors que l’espérance de vie de la population augmente. La révision acétabulaire répond à des causes nombreuses : descellement de la cupule, luxation et impingement, usure, ostéolyse ou encore pathologie liée au couple de friction. Elle comporte ainsi des situations très diverses exposant à des difficultés chirurgicales très variables, du simple changement d’insert à la reconstruction osseuse et prothétique de défects cavitaires et segmentaires avec en outre parfois discontinuité pelvienne. La planification de la reconstruction acétabulaire nécessite un bilan préopératoire complet, comprenant des radiographies standard avec différentes incidences, éventuellement une tomodensitométrie ou une angiographie en cas de migration intrapelvienne importante. Ces examens permettent une analyse de la migration de la cupule précédente et surtout du stock osseux résiduel. Le bilan ultime des défects osseux ne sera toutefois établi qu’en peropératoire après l’extraction des implants précédents, l’ablation des tissus d’interposition et le curetage des zones d’ostéolyse, qui peuvent majorer les lésions.

La reconstruction acétabulaire a pour objectifs l’implantation d’une nouvelle cupule bien fixée et stable dans le temps, la restauration du centre de rotation de hanche et de la longueur du membre inférieur, la restauration du capital osseux et l’obtention d’une bonne stabilité de hanche. Elle fait appel à des moyens prothétiques que l’on peut diviser en trois groupes : les cupules primaires, scellées ou non cimentées, les anneaux de soutien, vissés dans le bassin et comportant souvent un appui distal par crochet obturateur ou patte ischiatique, les cupules de grand diamètre et les cupules modifiées et modulaires (cupules « jumbo », cupules oblongues, cupules modulaires avec augments) et à des moyens de reconstruction osseuse (autogreffe, allogreffes morcelées, structurales ou massives).

Les indications des différentes techniques de reconstruction dépendent de la localisation et du type de défect observé et de la surface d’appui restante sur l’os sain pour la nouvelle cupule. En l’absence de contre-indication générale, la stratégie de révision doit préférer la reconstruction osseuse permettant de repositionner le centre de rotation de hanche.

Mots clés :

Révision.

Acétabulum.

Prothèse totale de hanche.

Implants de révision acétabulaire.

Keywords:

Revision.

Acetabulum.

Total hip arthroplasty.

Revision acetabular implants.

Summary

Total hip arthroplasty revisions are increasing due to the augmentation of primary hip prosthetic surgery in patients whose average age is younger, and due to the augmentation of life expectancy. Acetabular revision has many causes: loosening, dislocation and impingement, wear, osteolysis, or tribology problems. This surgery includes many situations implying various difficulties, from changing the insert of a metal-backed cup, to bone and prosthetic reconstruction of cavitary, segmental or combined defects, or even pelvic discontinuity. Planning acetabular revision requires standard X-rays of the pelvis, with tomodensitometry or angiography in cases of pelvic migration. The findings allow analysis of the migration and the state of bone stock. The final evaluation of bone defects will be carried out during surgery, after implant extraction, ablation of fibrous tissues and curettage of osteolysis, which may increase bone damage.

The goals of acetabular reconstruction are implantation of a new cup, well-fixed and with good stability, restoration of the hip center and the length of the lower limb, restoration of bone stock and achievement of good stability of the hip. The prosthetic means include three groups: primary cups, cemented or not, reinforcement rings and megacups or modified and modular cups (jumbo, oblong cups, cups with augments) and in severe cases, bone reconstruction using autograft or allograft (morcelized, structural or massive).

The choice of reconstruction technique will depend on the localization and type of defect, as well as the area of host bone able to support the new implant. Unless there are general contraindications, we recommend bone reconstruction to reposition and restore the hip center.

L’augmentation du nombre d’arthroplasties totales de hanche réalisées, la diminution de l’âge moyen des patients en bénéficiant et le vieillissement de la population ont contribué à l’essor de la chirurgie de révision des prothèses totales de hanche (PTH). La révision chirurgicale peut être bipolaire, fémorale et acétabulaire mais aussi seulement monopolaire sans révision fémorale associée. Si les cupules cimentées exposent à un taux de descellement croissant de façon exponentielle dans le temps, l’essor des cupules non cimentées métal-back a fait également apparaître de nouvelles situations d’échec, parfois précoces, telles que les ostéolyses secondaires à l’usure, les instabilités ou migrations par non fixation primaire, de même que les complications des nouveaux couples de friction. Toutes ces situations expliquent la fréquence de ces révisions acétabulaires de PTH qui sont plus fréquentes que les révisions du composant fémoral.

La chirurgie de reprise du composant acétabulaire d’une PTH confronte le chirurgien orthopédiste à des situations nombreuses et diverses selon les causes de l’échec et le motif de la révision, la stabilité résiduelle de l’implant acétabulaire, son mode de fixation initial, sa migration éventuelle [9] et l’état du stock osseux lors de la révision chirurgicale [13, 14] (figure 1). Cette diversité de situations rend compte de la difficulté des choix stratégiques [28]. La difficulté de cette chirurgie réside par ailleurs dans la complexité des gestes techniques en particulier dans les formes graves de défect osseux, segmentaires ou avec discontinuité pelvienne (figures 2, 3 et 4).

Figure 1 Repères radiologiques sur la radiographie du bassin : K : ligne de Kohler, U : ligne des U radiologiques, SI : pied des sacro-iliaques.

Figure 2 Image tomodensitométrique d’une cupule cimentée descellée.

Figure 3 Image tomodensitométrique d’une ostéolyse autour d’une vis de cupule non cimentée impactée.

Figure 4 Descellement d’un anneau de soutien de Muller avec migration intrapelvienne. a : radiographie standard. b : examen TDM. c : angiographie.

Elle nécessite une analyse préopératoire précise du type de cupule en place, du couple de friction utilisé, de sa migration, de la position du centre de rotation de la hanche, du stock osseux, de l’ostéolyse et des défects osseux pour effectuer une planification précise qui servira de fil conducteur mais devra pouvoir être modifiée et adaptée en fonction des constatations peropératoires [17]. Les objectifs sont idéalement la reconstruction du stock osseux, pour implanter une nouvelle cupule stable et en position mécaniquement satisfaisante, restaurant le centre de rotation de la hanche, rétablissant l’égalité de longueur des membres inférieurs pour redonner au patient une fonction satisfaisante. De multiples choix s’offrent pour cela à nous en termes de moyens de reconstruction osseuse et prothétique. Ces choix répondent à des concepts biologiques et mécaniques, mais doivent aussi être adaptés en fonction du patient, de son âge et de son état général. Cette chirurgie n’est en effet jamais anodine car elle peut nécessiter un changement de stratégie chirurgicale peropératoire, en particulier en cas d’aggravation des lésions osseuses lors de l’extraction du composant précédent. Elle expose par ailleurs à des risques peropératoires, vasculaires et neurologiques mais aussi ultérieurement à des risques fonctionnels (instabilité et luxation, boiterie, ossifications, descellement itératif, etc.).

On rappelle les principales causes de reprise des cupules. Le descellement d’une cupule cimentée ou l’instabilité d’une cupule métal-back non cimentée représente la cause la plus fréquente de révision chirurgicale acétabulaire. Le descellement aseptique représente 51 % des reprises avant 5 ans, 57 % entre 5 et 10 ans, 61 % après 10 ans. L’ostéolyse autour d’implants non cimentés bien fixés constitue une cause de plus en plus fréquente, corrélée à l’usure du polyéthylène (4 % avant 5 ans, 18 % entre 5 et 10 ans, 26 % après 10 ans). Les luxations de PTH constituent avant 5 ans la deuxième cause de reprise acétabulaire (18 %) [11, 53]. L’usure du polyéthylène peut également favoriser la survenue de luxations tardives, en particulier après la neuvième année [50].

La reprise acétabulaire peut parfois être justifiée en l’absence de descellement de la cupule, d’ostéolyse, ou de symptomatologie clinique acétabulaire, mais en raison d’une usure du polyéthylène, mesurée radiologiquement, ou lors d’une reprise fémorale avec changement du couple de friction. Le développement des couples de friction dur-dur, métal-métal ou céramique-céramique, a généré de nouvelles causes de reprise : fracture d’insert ou de tête céramique, contact col-rebord insert-métal dans les couples métal-métal, voire encoche sur le col, métallose. Les malpositions de la cupule peuvent enfin nécessiter une révision chirurgicale quand elles sont responsables d’instabilité, d’impingement, de luxation ou encore de tendinopathie du psoas par conflit antérieur.

Moyens de reconstruction acétabulaire

On ne peut envisager les moyens sans rappeler les principes de base que l’on doit respecter pour obtenir un résultat durable en fonction des différentes situations à prendre en charge.

Principes de reconstruction

L’objectif primaire de la révision est de redonner au patient une hanche indolore, stable avec une fonction de hanche satisfaisante. Il peut se décliner en quatre objectifs : l’implantation d’un nouvel implant bien fixé et stable dans le temps, la restauration du capital osseux, la restauration du centre de rotation et de la longueur du membre inférieur, l’obtention d’une bonne stabilité de la hanche.

La fixation et la stabilité du nouvel implant dépendent de la perte de substance osseuse et de la surface d’os receveur capable de supporter le nouvel implant. Elle pourra nécessiter le recours à des greffes de la perte de substance et à des implants de soutien, vissés dans les zones saines de l’os coxal.

La restauration du capital osseux se justifie pour permettre un appui satisfaisant du nouvel implant, pour éviter un positionnement ascensionné et médialisé, et pour garantir l’avenir de la hanche surtout chez un sujet jeune où il faudra probablement envisager une nouvelle révision à plus ou moins long terme.

Le repositionnement du centre de la hanche, en hauteur et en médialisation, représente un objectif logique pour optimiser la biomécanique articulaire et retrouver une fonction satisfaisante. La planification préopératoire est ici essentielle pour déterminer le type et la taille de la cupule à utiliser, la greffe nécessaire en fonction de la perte de substance. Elle est fondée sur différents repères classiques : la ligne des U radiologiques, la ligne de Kohler et éventuellement le centre de rotation de la hanche controlatérale [45, 53].

La stabilité finale de la hanche est un élément important car le taux de luxation de prothèse après ces révisions est plus élevé [45, 53, 62].

La reconstruction prothétique ne se conçoit, surtout dans les formes évoluées, stade III et au-delà qu’avec des procédés de reconstruction osseuse qui peuvent concourir également à l’amélioration du positionnement dans sa topographie et dans sa pérennité [15, 65]. La reconstruction osseuse de l’acétabulum est un élément essentiel de la restauration d’une biomécanique satisfaisante et de la stabilité du nouvel implant à long terme. Elle fait appel à différents moyens : l’autogreffe, sous forme de greffons spongieux ou cortico-spongieux (figure 5) [59], toutefois limitée par les quantités disponibles et avec l’inconvénient de la morbidité liée au prélèvement, les allogreffes morcelées, les allogreffes structurales, provenant de têtes fémorales ou de condyles fémoraux (figure 6 a, b) [47, 49], encastrées ou fixées par des vis ou une plaque d’ostéosynthèse [45, 46], les allogreffes massives (figure 7), et enfin les biomatériaux et substituts osseux [6, 38, 62].

Figure 5 Technique de reconstruction par greffe en palissade, selon Tabutin : greffon tricortical autologue encastré dans le défect supérieur et cupule impactée.

Figure 6 Technique de reconstruction par allogreffes structurales. a : allogreffe de tête fémorale. b : allogreffe de fémur distal.

Figure 7 Technique de reconstruction par allogreffe massive d’acétabulum.

Reconstruction prothétique

Les implants disponibles pour effectuer une révision acétabulaire sont multiples et de nombreux systèmes ont été développés pour permettre une fixation stable, même dans les défects osseux importants. Le choix de l’implant sera lié à l’importance du défect, à la surface de l’os hôte pouvant supporter les contraintes de l’implant et au type de reconstruction osseuse utilisé. L’existence d’une pseudarthrose peut nécessiter l’association d’une ostéosynthèse par plaque vissée pour assurer au montage une stabilité satisfaisante. Nous répartirons ces types d’implants en trois catégories : les cupules primaires, les anneaux de soutien, les cupules de grand diamètre et les cupules particulières.

Cupules primaires

Elles regroupent toutes les cupules utilisées pour arthroplastie totale de la hanche. Il peut s’agir de cupules scellées en polyéthylène, de cupules ou anneaux sans ciment vissants ou de cupules non cimentées impactées. L’utilisation de ces implants primaires se conçoit principalement pour des défects minimes ou exclusivement cavitaires alors simplement comblés par des greffes morcelées.

Après extraction de la cupule initiale [36, 41], l’acétabulum est fraisé de façon prudente puis une nouvelle cupule est implantée, soit scellée, soit non cimentée impactée. Dans ce dernier cas, la stabilité de la cupule impactée peut être améliorée par une fixation complémentaire par vis.

De nouvelles cupules hémisphériques réalisées en tantalum poreux ont été récemment proposées pour les révisions acétabulaires de PTH, associées ou non à des greffes morcelées. Leur structure trabéculaire semble permettre une réhabitation osseuse rapide et large assurant une parfaite stabilité des implants. Une évaluation à plus long terme paraît indispensable avant de porter un jugement sur ces nouveaux matériaux [61].

Anneaux de soutien

Les anneaux de soutien sont des implants métalliques que l’on fixe par des vis spongieuses dans l’os coxal et dans lesquels on scelle une cupule qui peut être une cupule de polyéthylène (PE), une cupule de PE à intérieur métal pour un couple de friction métal-métal, ou encore une cupule à double mobilité pour réduire les risques de luxation. Ces anneaux de soutien permettent d’améliorer la fixation et le centrage de la cupule, de répartir l’appui sur le pourtour de l’acétabulum, de compenser éventuellement une perte de substance osseuse segmentaire peu étendue, d’assurer la fixation des allogreffes et éventuellement de réaliser l’ostéosynthèse d’une pseudarthrose ou discontinuité pelvienne. Le scellement de la cupule dans l’anneau de soutien peut se faire avec une orientation différente de la position de l’anneau, ce qui permet d’avoir une position optimale et stable de la reconstruction par l’anneau et également une position optimale de la cupule pour assurer une bonne stabilité de la hanche [40].

Différents types d’anneaux de soutien ont été mis au point : anneaux de soutien à appui périphérique, anneaux disposant d’un crochet obturateur, anneaux anti-protrusion avec un appui ischiatique et un appui iliaque par une ou deux pattes vissées (figure 8 a, d).

Figure 8 Images d’implants de type anneau de soutien. a : anneau de soutien de Muller. b : croix de Kerboull. c : anneau de Ganz. d : armature antiprotrusion de Bursch-Schneider.

L’anneau de soutien de Muller a un appui périphérique ; il permet une fixation par vissage endoacétabulaire et périphérique surtout dans le toit et la colonne postérieure mais ne peut seul assurer l’ostéosynthèse d’une fracture de l’acétabulum. Il est recommandé d’avoir un contact supérieur, postérieur et inféro-médial, ce qui confère une stabilité relative à l’anneau avant même de le visser [7]. Garbuz souligne le caractère fondamental d’une fixation par les vis dans l’os receveur [23]. Notre expérience nous conduit à fixer l’anneau par un minimum de 4 vis, 5 idéalement. L’anneau de soutien permet de protéger une allogreffe si elle est utilisée et ainsi évite la migration supérieure de l’implant et l’incidence des descellements aseptiques (figures 9 a, b et 10 a, b) [25, 54].

Figure 9 Radiographie de reconstruction acétabulaire par allogreffe structurale supérieure et allogreffe morcelée et anneau de soutien de Muller. a : radiographie préopératoire, stade 2C. b : radiographie postopératoire.

Figure 10 Radiographie de reconstruction acétabulaire par allogreffe morcelée et anneau de soutien de Muller. a : radiographie préopératoire, stade 2B. b : radiographie postopératoire.

Les anneaux à crochet obturateur sont principalement représentés par l’anneau de Ganz (figure 11) [24] et par l’anneau de Kerboull (ou croix de Kerboull) (figure 12) [34]. Ils permettent un meilleur centrage de la cupule. La croix de Kerboull dispose, en outre, d’une palette supérieure qui est vissée dans la partie basse de l’aile iliaque, ce qui nécessite toutefois un abord un peu plus extensif, en ruginant la fosse iliaque externe. Les vis fixées dans la platine doivent avoir – autant que faire se peut – une direction horizontale et la platine ne doit pas être en principe déformée. Cette recommandation de Kerboull doit être respectée pour optimiser le positionnement et la fixation du matériel. Il est par ailleurs indispensable que le crochet soit effectivement fixé au niveau du trou obturateur, ce qui nécessite un abord suffisant et un repérage précis des bords de l’acétabulum, parfois difficile, surtout en cas de migration supérieure. Ces systèmes permettent en théorie de traiter une fracture associée de l’acétabulum mais avec une fixation un peu précaire lorsqu’ils sont utilisés seuls [45].