des pertes osseuses lors des révisions des arthroplasties de hanche – Versants fémoral et acétabulaire

Classifications des pertes osseuses lors des révisions des arthroplasties de hanche – Versants fémoral et acétabulaire

Classification in bone lesions – Femoral and acetabular locations

P. Bonnevialle (email: bonnevialle.sec@chu_toulouse.fr)


Institut de l’appareil locomoteur, CHU Toulouse, unité de traumatologie orthopédique, hôpital Purpan, place du Docteur-Baylac, TSA 40031, 31059 Toulouse cedex 9

Résumé
La chirurgie de reprise des prothèses totales de hanche a nécessité rapidement l’analyse des pertes de substance osseuse pour codifier la prise en charge thérapeutique, le type de moyens utilisés, en particulier les implants, leur dimensionnement, leur fixation et l’utilisation de matériel supplémentaire pour assurer leur maintien dans les positions anatomiques souhaitées. À la fin des années 1980, de nombreuses classifications sont apparues, mettant en exergue tel ou tel point prioritairement dans l’analyse de ces pertes de substance.

Trois grandes classifications sont, à l’heure actuelle, reconnues :


• d’une part, celle de Paprowski, qui est devenue très classique avec ses schémas largement diffusés dans le monde orthopédique, plutôt de type descriptif avec quatre stades et des sous-stades;


• la classification de l’AAOS, mise au point au départ par d’Antonio, qui s’attache à décrire à partir de lésions, des situations. Cette classification est très précise mais difficilement reproductible par des lecteurs différents;


• enfin, la classification française de la SOFCOT qui est assez synthétique et qui, tant au niveau du fémur que du cotyle, décrit des situations chirurgicales ayant une incidence très directe sur la mise en place d’une famille d’implant adapté à chacun des stades.

Au niveau du fémur, on note :


• stade I : les lésions osseuses sont minimes et la prothèse peut être fixée dans la zone métaphysaire;


• stade II : la zone métaphysaire apparaît très fragile et peut être détruite lors des manoeuvres d’extraction de la prothèse précédente;


• stades III et IV : les lésions sont de plus en plus importantes avec atteinte au niveau du grand trochanter, du calcar et plus ou moins au niveau de la zone métaphyso-diaphysaire jusqu’à la destruction de l’isthme.

Au niveau du cotyle, on note des lésions dites cavitaires qui ne changent rien à la forme hémisphérique du cotyle osseux mais qui entraînent des pertes de substance approfondissant l’image classique hémisphérique. Il existe également des pertes de substance segmentaire, c’est-à-dire qui détruisent les bords de ce cotyle soit en avant, soit en arrière, soit au niveau de son toit, et enfin, il existe des lésions avec rupture de la continuité de l’arc pelvien au niveau du cotyle qui nécessite une «ostéosynthèse» associée à la fixation du cotyle prothétique. Aujourd’hui, les classifications s’intéressent davantage au type de la reconstruction chirurgicale. Il est toutefois difficile, avec les classifications existantes, de classer des groupes homogènes de malades en ce qui concerne les pertes de substance osseuse, ce qui permettrait d’analyser des séries et des résultats. Cependant, la classification de la SOFCOT paraît être la plus adaptée à l’analyse des situations chirurgicales découlant de ces pertes osseuses.




Summary

Prosthesis revision in hip surgery is more successful if the situation is thoroughly analyzed. These revision situations are increasingly frequent and it appears obligatory to classify the bone lesions concerned. Such classifications should not only improve knowledge of bone status, but also codify how best to care for these patients, and to define the means to be used, the type of implants and their fixation.

At the end of the 1980s, several classifications were developed to specifically define bone loss. Among these, three remain today:


The Paprosky classification, with its drawings, is very well known in the orthopaedic community. It is essentially descriptive, with four stages presenting the different levels of lesion;


The AAOS classification, developed initially by d’Antonio, is very precise and analyzes all situations as a function of lesions. In spite of its accuracy, this classification may be difficult to use, as it may be read differently by various investigators;


The French classification developed by the SOFCOT is synthetic and describes the various surgical situations correlated to the different implants adapted to each stage.

At the level of the femur :


• stage I, the lesions are minor and the prosthesis can be well fixed at the metaphyseal area;


• stage II, the metaphyseal area is already weakened and can be destroyed during extraction of the previous prosthesis;


• stages III and IV, lesions are increasingly significant at the level of the greater trochanter, the calcar, the metaphyso-diaphyseal area, with possible destruction of the diaphyseal isthmus of the femur.

At the level of the acetabulum, lesions are qualified as cavitary or segmentary. Cavitary lesions increase the depth of the acetabulum without morphological changes of its original hemispheric shape. Segmentary lesions indicate destruction of one or several part of the hemispheric shape of the acetabulum, at the roof, anterior or posterior part. This may lead to fracture of the acetabulum. In this situation, osteosynthesis is necessary before implanting a new cup. Today, classifications are more often used to define the type or the technique of reconstruction, rather than to classify the lesions themselves. However, it is difficult with existing classifications to establish homogenous groups of patients in terms of bone loss, which would allow more precise analysis of surgical results or series. Nonetheless, the SOFCOT classification is a good compromise between lesion analysis and the choice of a surgical strategy.


Le changement d’une prothèse totale de hanche (PTH) usée et ou descellée fait appel à des implants spécifiques et nécessite la maîtrise des nouvelles conditions anatomiques secondaires aux inéluctables détériorations acétabulaires et fémorales. L’évaluation anatomo-radiologique aboutissant à la classification préopératoire de ces lésions est une étape incontournable pour anticiper et résoudre les difficultés de repose des implants : elle est à la base de la stratégie opératoire, temps de réflexion indispensable avant la reconstruction articulaire [1, 8, 18, 37, 72]. Ce difficile sujet a poussé l’Académie d’orthopédie à programmer deux symposiums [12, 75] et à confier à d’éminents experts plusieurs conférences de mise au point [29, 35, 53, 62]. La Société orthopédique de l’Ouest en a fait de même [73, 74]. Ces écrits font autorité et il leur sera fait appel dans ces lignes dont les buts sont d’exposer les classifications les plus usitées, de tenter d’établir les correspondances entre elles et au-delà d’esquisser une stratégie réparatrice.


Critères d’évaluation



Diagnostic de détérioration mécanique


Dans la plupart des cas, le motif de changement de l’arthroplastie est lié à une détérioration mécanique de l’implant fémoral et acétabulaire. Celle-ci a été provoquée, à des degrés variables, par l’usure de l’interface de mobilité aggravée par le granulome réactionnel et la rupture du lien mécanique des implants – initialement scellés ou non – à leur support osseux. Plus rarement, un seul implant parfaitement fonctionnel doit être changé dans un but d’appariement avec l’autre descellé et ou usé. Les symptômes cliniques sont évidents, mais le caractère strictement mécanique et totalement aseptique est parfois difficile à affirmer. Il ne sera pas évoqué ici le tableau évident d’un descellement septique avec signes généraux, fistule productive et forte perturbation des marqueurs de l’inflammation. Il faut en revanche insister sur le contexte en apparence purement mécanique d’une usure descellement d’implants présents depuis de nombreuses années à biologie préopératoire normale mais dont les prélèvements histologiques et bactériologiques systématiques reviennent positifs à un germe commensal réputé peu agressif. Ce diagnostic d’infection torpide se présentant comme une détérioration mécanique est loin d’être exceptionnel [1, 20, 51, 62].


Imagerie médicale préopératoire


Les clichés radiologiques conventionnels sont la base du diagnostic de détérioration mécanique d’une PTH, de l’évaluation préopératoire de la perte du capital osseux et de la stratégie de reconstruction. Quelques points doivent être soulignés au décours de cette analyse : l’évidente nécessité d’identifier les défects osseux est menée parallèlement à la prévision des difficultés d’extraction des implants voire les dangers vasculo-nerveux.

Pour l’acétabulum, les incidences face profil sont incontournables. Masri et al. [46], Southwell et al. [70] ont souligné l’intérêt des trois clichés de «traumatologie» de face et trois quarts alaire et obturateur. En présence d’une importante migration en protrusion, les rapports de l’implant avec les vaisseaux sous-péritonéaux doivent être évalués par opacification; le risque de plaie vasculaire et ou d’arrachement de collatérale est à craindre pouvant même imposer un abord spécifique premier des vaisseaux. Les défects osseux ne sont pas tous accessibles au bilan radiographique conventionnel : ainsi Claus et al. [10, 11] ont montré que près d’un quart des zones de destruction acétabulaires échappaient aux incidences conventionnelles, en particulier celles en situation postérieure. La radiographie conventionnelle est adroitement complétée par l’imagerie en coupes avec reconstruction bidimensionnelle. L’amélioration des techniques d’acquisition et de traitement des images tomodensitométriques a permis de réduire les artefacts induits par les implants métalliques. Plusieurs études ont insisté sur l’intérêt de cette évaluation en particulier du site acétabulaire [10, 31, 32, 39, 44, 63, 64 and 65]. Les défects cavitaires de petite dimension sont découverts et quantifiés, y compris dans leur localisation postérieure. Le scanner comporte d’autres applications : évaluation du devenir des greffes acétabulaires [63, 64], établissement d’image en 2D [44] et en 3D avec soustraction d’images dont l’intérêt est d’avoir une représentation spatiale préopératoire préfigurant les difficultés techniques [38]. À l’inverse, une situation actuellement de plus en plus fréquente est la nécessité de réintervenir sur un implant acétabulaire métallique sans ciment encore parfaitement fixé mais dont l’insert est usé et accompagné d’une importante ostéolyse [41, 42, 68]. Le bilan radiologique découvre une ou plusieurs zones d’ostéolyse secondaire au granulome réactionnel, en général au niveau du toit [41, 42]. Lorsque le changement d’implant est nécessaire, une épaisseur non négligeable de paroi acétabulaire peut rester solidaire du métal lors de son extraction. Ceci est l’illustration qu’un diagnostic lésionnel précis et complet ne peut être établi qu’en peropératoire.

Au niveau fémoral, les incidences face profil centrées sur l’implant doivent être complétées par des clichés de toute la diaphyse. En effet, il important de dépister une courbure diaphysaire frontale ou sagittale d’adaptation sous-jacente à l’implant dans l’optique de la réimplantation d’une tige plus longue [1]. Les difficultés d’extraction dépendent de la présence ou non de ciment et du niveau de fixation des implants. Plusieurs gestes opératoires indispensables n’entrent pas dans les critères de classification mais modifient cependant les conditions anatomiques : fenêtre corticale d’extraction d’un bouchon de ciment, trochantérotomie élargie ou fémorotomie simple ou correctrice d’une déviation diaphysaire. Ces gestes fréquents et, pour certains systématiques, modifient les conditions mécaniques postopératoires même s’ils ne créent pas de véritables défects osseux.

Au total, la radiographie conventionnelle sous-estime habituellement les dégâts osseux et ne peut que prédire partiellement les difficultés d’extraction des implants [17, 24, 46, 67, 73]. Par ailleurs, au stade radiologique, la trophicité de l’os spongieux ou cortical natif ne peut réellement être appréhendée et pourra être qu’une découverte peropératoire; or de celle-ci dépend les possibilités de fixation secondaire en cas de pose d’implants non cimentés.


Présentations des classifications


L’exposé des classifications tentera d’être au plus près de leur description originale, tant en ce qui concerne leur base d’établissement que l’énumération des critères lésionnels retenus. Dans tous les cas, leur présentation fait appel à des schémas de valeur iconographique variable permettant au lecteur une vision plus concrète de la problématique. La plupart datent des années 1990, au moment où la nécessité de réviser des implants coxo-fémoraux s’est posée avec le plus d’acuité. Chacune propose plusieurs stades de gravité lésionnelle progressive, décrits avec précision selon des critères radiologiques préopératoires et ou anatomiques peropératoires. Ainsi, n’ont pas été retenues certaines classifications trop succinctes ou uniquement utilisées par leurs auteurs [22, 27].


Versant acétabulaire



Classification de la SOFCOT (1988)


Lors du symposium SOFCOT consacré aux complications mécaniques des PTH, quatre stades ont été décrits de gravité croissante pour résumer les lésions acétabulaires à partir d’un cliché de face de la hanche [75]. La méthode d’établissement a reposé sur l’analyse critique de très nombreux cas cliniques, regroupés par similitude lésionnelle. Dans le stade I, le capital osseux est correct, les parois acétabulaires sont continentes. Il n’existe qu’un défect osseux minimum lié à l’ablation de la prothèse et du ciment. Dans le stade II, le cotyle est en continuité mais ses parois antérieures, supérieures et postérieures sont relativement fragiles voire pellucides. Il peut exister une perforation de l’arrière-fond. Le stade III se caractérise par la disparition de deux parois acétabulaires. Enfin, dans le stade IV, plus de deux parois ont disparu avec une fracture acétabulaire. Quatre types lésionnels sont donc au total décrits dans cette classification qui n’a pas subi à ce jour de modification. Elle est illustrée par quatre schémas uniquement vus de face et de qualité picturale très modeste (figure 1). Elle est essentiellement utilisée en France [6, 30, 35, 36, 48, 61, 73]. Elle a permis, en conclusion du symposium fondé sur des séries multicentriques étudiées rétrospectivement, de proposer pour chaque cas un type de reconstruction acétabulaire.








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Figure 1
Schémas des quatre types lésionnels des lésions acétabulaires selon la SOFCOT [75].



Classification de l’Académie nord-américaine (1989)


D’Antonio et plusieurs experts [13, 14 and 15] ont proposé, à partir d’un cliché de face, une classification des «anomalies acétabulaires», intégrant des lésions autres que celles secondaires aux altérations mécaniques : elle a été adoptée par l’Académie américaine d’orthopédie (AAOS). Elle est fondée sur la définition de pertes de substance osseuses segmentaires ou cavitaires : les premières correspondent à la disparition d’un volume pariétal cortico-spongieux alors que les pertes de substance cavitaires répondent à une perforation pariétale intraspongieux continant. Au stade I, un défect segmentaire périphérique intéresse une des parois ou l’arrière-fond acétabulaire. Dans le type II, c’est un défect cavitaire qui est présent en situation périphérique, supérieur, antérieur, postérieur ou central avec un mur médial qui reste cependant présent. Le type III correspond à un défect combiné segmentaire et cavitaire. Le type IV est caractérisé par une discontinuité pelvienne avec une perte de substance intéressant les deux colonnes. Le type V est une arthrodèse coxo-fémorale : il illustre le caractère complet de la classification qui ne s’adresse pas exclusivement aux descellements prothétiques. Un total de cinq stades comportant plusieurs types lésionnels est donc décrit.

Quelques schémas lésionnels modestement représentatifs en trois dimensions et illustrés par un exemple radiologique sont proposés ainsi qu’une stratégie diagnostique et de reconstruction tant pour les implants que pour la compensation des défects osseux (figure 2). Cette classification est largement utilisée dans la littérature anglo-saxonne, en particulier les termes de défects cavitaires et segmentaires [2, 6, 34, 47, 54, 60, 66, 69, 71].








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Figure 2
Schémas selon D’Antonio et al. [15] d’une perte de substance segmentaire supérieure (à gauche), cavitaire centrale au centre et combinée segmentaire supérieure et cavitaire centrale à droite.



Classification de Gross (1993)


Gross et al. [25, 26] ont proposé une classification qui est fortement suggérée par les constatations radiologiques préopératoires et définitivement établies à partir des découvertes peropératoires. Elle distingue deux types principaux en fonction de la continuité anatomique de la paroi acétabulaire. Dans le type I, dit continent ou en défect protrusif, les lésions sont cavitaires mais toutes les parois acétabulaires sont en continuité. Le type II se caractérise par une perte de substance responsable d’une discontinuité de paroi : dans le sous groupe IIA, elle se situe au niveau d’un rebord et de la paroi adjacente mais intéresse moins de 50 % de l’ensemble de l’acétabulum. Dans le sous-groupe II B, la perte de substance occupe plus de 50 % et siège sur une, voire deux colonnes. Ainsi, un total de trois types lésionnels est donc décrit par Gross illustrés par deux schémas de bonne qualité iconographique et proposés avec une stratégie de reconstruction (figure 3). Garbuz et al. [23], et plus récemment Gross [25], ont rapporté les résultats cliniques et radiologiques de plusieurs centaines reconstructions acétabulaires fondées sur ces trois types lésionnels avec un recul de plus de 5 ans, validant ainsi cette classification.








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Figure 3
Schémas proposés par Garbuz et al. [23] d’une lésion de type II A (à gauche) et de type II B (à droite) de la classification de Gross.



Classification de Paprosky (1994)


Dans les années 1990, Wayne Paprosky et al. [7, 56] ont proposé une classification en trois principaux stades des lésions acétabulaires constatées après descellement prothétique. Elle est fondée sur les constatations pré- et surtout peropératoires et s’appuie sur une expérience rétrospective de reconstruction acétabulaire [57, 59]. Dans le stade I, l’anneau acétabulaire osseux est intact sans ostéolyse ni perte de substance : la cavité acétabulaire présente un volume légèrement augmenté et quelques défects cavitaires qui ne franchissent pas l’os sous chondral. Le stade II – subdivisé en deux sous-groupes – se caractérise globalement par un défect supéro-médial, latéral ou central mais avec intégrité des colonnes antérieures et postérieures. Dans le sous-groupe IIA, la destruction osseuse est cavitaire supérieure mais le toit reste intact : la cavité acétabulaire est globalement ovalisée à grand axe vertical. Dans le stade IIB, l’anneau supérieur est absent et dans le stade IIC, on assiste à une destruction du mur médial. Le stade III comporte lui aussi deux sous-groupes et est caractérisé par un défect osseux sévère avec destruction de l’anneau et migration de plus de deux centimètres. Dans le stade IIIA, la perte de substance segmentaire de l’anneau se situe en position supérieure en raison d’une migration supéro-latérale de l’implant initial, mais un mur médial osseux est conservé. Dans le stade IIIB, on est en présence d’une lyse sévère du mur médial et de l’ischion secondaire à une migration supéro-médiale de l’implant qui intéresse de manière plus large le toit acétabulaire. Un total de six types lésionnels est donc décrit par Paprosky.

Le grand succès de cette classification repose en premier sur son iconographie largement distribuée par la société qui assurait la promotion des implants proposés pour la réparation de chaque stade lésionnel (The Solution System, De Puy). Les schémas en trois dimensions, double incidence dont une en coupe et en couleur, sont particulièrement didactiques et évocateurs de la problématique de réparation (figure 4); l’image d’un cotyle sain proposée permet une comparaison visuelle avec les différents stades. La classification de Paprosky n’a pas été modifiée dans les publications les plus récentes [56] et demeure largement utilisée [50, 68].








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Figure 4
Schémas des lésions acétabulaires selon Paprosky [56].



Classification de Saleh (2001)


Saleh et al. [67] ont procédé de manière différente pour établir leur classification tout en s’inspirant de l’étude de Garbuz et al. [23]. Ils ont proposé à un groupe de chirurgiens de classer prospectivement sur des critères radiologiques avant connaissance des lésions anatomiques qui ont validé définitivement chacun des stades. Ils aboutissent à une classification en cinq stades des pertes de substance acétabulaire, et proposent un type de reconstruction adapté à chacun. Au stade I, la perte de substance se limite aux orifices d’ancrage du ciment ou à des zones d’ostéolyse focalisées; l’implant à réviser n’a subi aucune migration proximale ou médiale, les deux colonnes acétabulaires sont intactes. Au stade II, l’acétabulum présente une augmentation de volume globale ou cavitaire mais reste continent et ses colonnes intactes; la cupule a migré en dedans, vers le haut ou dans ces deux directions à la fois. Dans le stade III, existe une perte de substance segmentaire de la colonne antérieure ou postérieure mais affectant moins de 50 % de la paroi acétabulaire. Le type IV, est équivalent au précédent aggravé par une atteinte de deux colonnes, soit plus de 50 % de paroi acétabulaire déficiente. La présence d’une fracture acétabulaire – et ce quelle que soit la quantité de perte de substance – définit le type V. Des schémas de qualité illustrative convenable accompagnent la description de cinq stades de gravité croissante; mais tous les stades ne sont pas représentés et il n’y pas d’unité iconographique entre eux (figure 5). Brubaker et al. [8] proposent pour chaque stade une technique de reconstruction acétabulaire comportant le type d’implant et de compensation du capital osseux; mais aucune expérience clinique n’est rapportée. Cette classification ne semble pas avoir été utilisée par d’autres équipes.








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Figure 5
Schémas des stades de Saleh et al. [67]. La ressemblance avec les schémas de Garbuz interpelle le lecteur.



Validité des classifications et synthèse


Plusieurs auteurs ont apprécié la validité et la reproductibilité des différentes classifications. Le parallélisme entre les défects prédits par le bilan radiologique préopératoire et les découvertes réelles exprime leur validité. La reproductibilité est la facilité entre observateur à s’accorder sur la classification ou pour le même observateur à redonner à deux examens séparés un score identique. Campbell et al. [9] ont conclu sur une faible reproductibilité des classifications de l’AAOS, de Paprosky et de Gross. La reproductibilité intra-observateur est satisfaisante uniquement pour les co-auteurs des classifications, faibles pour les autres qu’ils soient ou non expérimentés. Il en est de même de la reproductibilité inter-observateur. Davis et al. [17] aboutissent aux mêmes conclusions en testant un nombre plus important de dossiers par trois évaluateurs classant les pertes de substance selon Saleh et al. [67] : la concordance de stade n’a été obtenue que dans moins de 60 % des lectures radiologiques et dans 45 % des estimations peropératoires. Une troisième étude menée par Gozzard et al. [24] évaluant les classifications de l’AAOS et Paprosky aboutit à des conclusions similaires, la seule note positive reste la concordance entre les lésions radiologiques et peropératoires constatées dans la classification de Paprosky. Ainsi, la reproductibilité des classifications radiologiques apparaît-elle faible et par conséquence leur valeur prédictive. La pertinence de la technique radiologique utilisée est mise en cause par Roberston et al. [65] : en se fondant sur des coupes scanographiques préopératoires et des reconstructions en trois dimensions, la concordance inter-observateurs s’améliore nettement.

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Apr 2, 2020 | Posted by in GÉNÉRAL | Comments Off on des pertes osseuses lors des révisions des arthroplasties de hanche – Versants fémoral et acétabulaire

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