La métallose correspond à la «maladie des débris», survenant dans une articulation prothésée (hanche, genou, coude, épaule, etc.). Elle entraîne des réactions cellulaires et tissulaires de l’organisme aux débris d’usure des différents éléments constitutifs de la prothèse, ceci est potentialisé par la corrosion. Cette pathologie iatrogène a pris le devant de la scène à l’occasion de séries de fractures de tête en alumine. L’usage de nouveaux couples de frottement de type dur/dur a fait apparaître une recrudescence des métalloses [1]. L’usage de couples de frottements insuffisamment appareillés (figure 1), de cônes morses non conformes à la pente de la tête ou une modularité [28] défaillante en sont actuellement les principales causes. Ceci confirme qu’il est préférable de ne pas désappareiller les implants et de poser dans une articulation les implants d’un même fabriquant. Les complications liées à la présence d’un couple dur/dur dans les PTH sont toutefois très rares comme le montre l’étude de la bibliographie [33].

La libération d’ions métalliques à partir du couple de frottement va déclencher in situ des réactions biologiques qui retentissent sur le tissu osseux et conduit à une ostéolyse, un descellement de la PTH jusqu’à une hyper-production osseuse donnant à cette réaction osseuse un aspect pseudo-tumoral. Le processus biologique est dépendant des alliages, de la granulométrie, de la géométrie (des angles vifs auront en plus un effet mécanique délétère), de leur taille et de leur quantité (clearance). La réaction tissulaire inflammatoire est proportionnelle à la quantité de particules. Au-dessus d’un stade de saturation la nécrose tissulaire survient.

La métallose peut revêtir deux tableaux cliniques : soit apparition rapide en postopératoire après la pose de la PTH que l’on pourrait appeler «arthrite métallosique», soit un deuxième tableau d’apparition plus tardive et chronique, correspondant à une usure progressive des implants ou leur mobilisation dans le cadre d’un descellement. Aux débris métalliques, de céramique (alumine) s’ajoutent les débris de polyéthylène et de ciment également à la base d’ostéolyse (granulome). La métallose correspond strictement à des débris d’usure en rapport avec les métaux, les alliages ou les matériaux obtenus par frittage.

Sa survenue rapide après la pose de la PTH est due à un conflit par effet-came qui correspond classiquement à un contact entre le rebord métallique de la cupule métallique et le col fémoral, (cupule en acier, col plus fragile en titane). Ce contact ou «impingement» [21] est secondaire à une malposition des implants plus ou moins importante. Il peut aussi être lié à une configuration prothétique particulière comme les cols extra-longs qui, pour des raisons de solidité, nécessitent une jupe. Celle-ci augmente le diamètre du col et diminue donc sa mobilité par rapport à la cupule. Le contact sera donc plus précoce et plus fréquent pour des mouvements moins amples ce qui va majorer l’usure. Le couple dur/dur est moins tolérant à un conflit qu’un couple métal/polyéthylène. Le polyéthylène a la capacité à se déformer modérément lors du conflit, le couple métal/polyéthylène est plus adaptatif.

Dans le cas de métallose :

L’apparition de la métallose est plus tardive, soit due à une usure progressive des implants, soit due à un descellement de la PTH et à sa mobilisation. La douleur est plus de type mécanique. Le syndrome inflammatoire est moins important. La scintigraphie montre une hyperfixation (figure 5). Dans de rares cas, il peut exister une fistule. Les radiographies montrent l’apparition d’ostéolyses localisées (granulomes). Le descellement prothétique n’est pas net. Parfois, des réactions osseuses particulières et «exubérantes» donnent (figure 6) un aspect de pseudo-tumeur [34].

Le traitement est celui du descellement de la prothèse, il est important de réaliser ici aussi un nettoyage «carcinologique» de la métallose articulaire, osseuse et musculaire ce qui n’est pas toujours sans incidence fonctionnelle. Cette excision diminuera les risques de récidive. Souvent, ces patients sont traités après de nombreuses consultations car la symptomatologie n’est pas toujours évidente. Mais devant la constance des plaintes mécaniques, un aspect scintigraphique évocateur mais non spécifique, l’indication finie par être portée. Les lésions de la métallose sont alors de découverte opératoire.

On doit penser au diagnostic de métallose en présence d’un couple dur/dur si le tableau clinique apparaît dans les trois premières années suivant l’implantation pour la forme «d’arthrite métallosique» ou à plus long terme après un suivi régulier du patient dont la hanche est douloureuse sans signe évident de défaillance mécanique. L’imagerie précoce en cours d’évaluation n’apporte pas aujourd’hui toute l’aide escomptée.

Les reprises bipolaires de PTH doivent être considérées comme des chirurgies majeures et lourdes [14]. Les patients sont habituellement plus âgés et plus fragiles que pour la chirurgie prothétique primaire, ce qui favorise la survenue de complications périopératoires (de 30 à 80 % selon les séries) [2, 9, 14, 39]. Les circonstances conduisant à la reprise sont variables [13], mais deux causes dominent : l’ostéolyse, potentiellement associée à un descellement, et l’instabilité. Dans ces deux circonstances, la révision bipolaire peut être évitée au profit de la révision unipolaire d’un des deux composants (pivot fémoral ou cupule acétabulaire) [6, 14, 36], voire une révision partielle, en profitant de la modularité des implants [12]. En effet, malgré la présence d’une ostéolyse et/ou d’une usure marquée du polyéthylène (PE), les implants peuvent rester solidement ancrés. En ce qui concerne les zones d’ostéolyse associées aux PTH, elles sont d’autant plus fréquentes que la durée du suivi augmente [41], mais, même très étendues, elles ne sont pas toujours associées à des douleurs et évoluent ainsi le plus souvent de manière sourde [5, 20, 26, 41]. Il est alors possible en théorie de ne traiter que l’ostéolyse en y associant le changement de l’insert en PE [5, 6, 43]. Cela a plusieurs avantages : diminution de la morbidité de la chirurgie, conservation du stock osseux, etc.

La physiopathologie de l’ostéolyse commence maintenue à être bien connue [27] : il s’agit d’une réaction ostéolytique secondaire à la présence de débris d’usure de PE. Des réactions ostéolytiques peuvent également accompagner d’autres processus pathologiques tels que les métalloses ou les infections, mais ces dernières ne relèvent pas de notre propos ici. Les particules de PE, dont la taille est comprise entre 1 et plusieurs centaines de microns, sont phagocytées par les macrophages qui sont activés. Ils sécrètent alors des cytokines pro-inflammatoires (TNFα et IL₁) qui ont des effets sur l’ostéoclastogenèse et sur l’activité des ostéoclastes. Ces activités sont régulées par la balance système RANK-RANK-L et ostéoprotégérine (OPG). Le système RANK-RANK-L stimule la différenciation des cellules souches en ostéoclastes et active les ostéoclastes tandis que l’OPG, sous l’action de différents stimuli (TGF-β1, BMP₂…), inhibe le système RANK-RANKL. On comprend dès lors que plus l’usure du PE est importante avec production de débris, plus le risque d’ostéolyse l’est aussi [32]. L’ostéolyse apparaît progressivement comme une zone de résorption osseuse, puis va s’étendre sous la forme d’une géode pseudo-tumorale [27] renfermant le granulome. Connaître ces phénomènes nous permet de mieux appréhender les traitements possibles des ostéolyses associées aux PTH; chacun visant à enrayer soit la production des particules d’usure, soit leur diffusion, soit la cascade biologique en réaction à la présence des débris de PE [27].

Radiographiquement, l’aspect des zones d’ostéolyses varie selon qu’il s’agisse d’implants avec ciment (figure 7) ou sans ciment (figures 8, 9 et 10) [47]. Cela est dû en grande partie à la capacité de diffusion des particules de PE au sein de «l’effective joint space». Pour les implants cimentés, les zones d’ostéolyses sont linéaires, d’épaisseur variable, situées à l’interface os-ciment. Cette ostéolyse va provoquer alors plus ou moins rapidement un descellement de l’implant. Au contraire, pour les implants non cimentés, si l’ostéo-intégration a été satisfaisante, la diffusion des débris est rendue plus difficile et ces derniers vont se concentrer dans des endroits spécifiques du fait de leur déclivité (grand et petit trochanters, trou obturé…) ou de leur «vulnérabilité» (trous des vis des métal-back, le long des vis…). Les zones d’ostéolyse sont ici plus localisées et volontiers expansives [26, 47], pouvant devenir très sévères alors que l’implant reste encore bien scellé. C’est le cas à l’acétabulum, où il peut persister seulement deux ou trois zones d’ancrage privilégiées mais suffisantes pour assurer la stabilité de la cupule, mais également au fémur où un piédestal, même peu étendu, peut suffire à rendre une tige fémorale non cimentée inextirpable. Ces zones d’ostéolyse doivent être différenciées de l’ostéopénie induite par le phénomène de stress-shielding [5]. Au niveau des zones d’ostéolyses, on retrouve une zone frontière plus dense entre l’os sain et le défect donnant un aspect de géode, bien circonscrite, voire dessinée à l’emporte-pièce [27] (figure 8). Au sein de la lésion, la diminution de la densité osseuse est très marquée par rapport à l’os environnant et on note l’absence de trabécules spongieux, à la différence de l’ostéopénie où les trabécules sont moins nombreux, plus fins et présents sans zone frontière nette. L’ostéolyse est souvent sous-estimée par les radiographies standard [20] du fait de la superposition des différentes structures osseuses surtout à l’acétabulum et le recours à la tomodensitométrie peut être utile [16] pour mieux évaluer ces dernières si on désire conserver la cupule en place. De plus, le granulome, parfois très volumineux, peut s’étendre au niveau des parties molles, notamment le long de la gaine ou dans la bourse du psoas. On peut distinguer deux types d’ostéolyse. Les ostéolyses dites «contenues» ne sont pas en communication, ou alors seulement de manière étroite avec une cavité (articulation, fosse iliaque externe ou pelvis) (figure 8), par exemple en arrière d’une cupule acétabulaire bien fixée. Les ostéolyses «non contenues» qui sont largement ouvertes dans ces mêmes cavités (figure 9), par exemple face médiale du massif trochantérien, toit de l’acétabulum, etc.

Cliniquement, les ostéolyses isolées sont rarement associées à des douleurs marquées [5, 20, 41]. Elles n’ont alors le plus souvent aucun caractère spécifique. On retrouve cependant, pour certains modèles de tiges au dessin non adapté à l’anatomie du patient, des cas d’ostéolyse en bout de tige associée à des douleurs de cuisse très invalidantes (figure 10C). L’usure marquée du PE peut être en revanche à l’origine de phénomènes de subluxation avec sensation de ressaut par le patient (figure 11). Les douleurs accompagnant l’ostéolyse sont surtout présentes en cas de descellement associé (douleur de cuisse pour l’implant fémoral et inguinal pour la cupule) [26]. Ainsi, en cas d’ostéolyse apparemment isolée, toute douleur intense doit faire rechercher une autre cause : fracture non visible (notamment du grand trochanter), implant descellé, infection… Un bilan tomodensitométrique et un bilan biologique inflammatoire (VS et CRP) permettront en grande partie de faire le diagnostic différentiel.