Service A de Chirurgie Orthopédique, Hôpital Cochin (AP-HP), 75014 Paris, France

INTRODUCTION

La littérature anglo-saxone indique que le fourreau de ciment autour d’une pièce fémorale cimentée doit être régulier et avoir une épaisseur minimale de 2 à 3 mm.1-9 Au début des années 70, un autre concept a été introduit en France et demeure utilisé, consistant à implanter une pièce fémorale remplissante associée à un manteau de ciment fin.10  Ce principe qui a permis d’obtenir d’excellents résultats à long terme a été appelé le « French Paradox ».11 Une explication a été fournie récemment par des études in vitro qui ont démontré qu’un manteau de ciment fin associé à une pièce fémorale remplissante était essentiellement soutenu par de l’os cortical et était soumis à un faible régime de contraintes.12,13 Cependant, la migration des pièces fémorales cimentées selon les principes du « French Paradox » n’a jamais été évaluée à l’aide d’une méthode précise et reproductible. La méthode la plus précise de mesure est la RSA (roentgen stereophothometric analysis).14 Cependant cette méthode est chère et peu disponible en France. A la fin des années 90, Biderman et al.15 ont décrit la méthode EBRA-FCA (Ein Bild Roentgen Analyse Femoral Component) dont la précision est de ± 1.5 mm, avec une spécificité de 100 % et une sensibilité de 78 % pour la détection d’une migration supérieure à 1 mm, en référence à la RSA. Nous avons réalisé une étude dont le but était d’évaluer les résultats cliniques, la migration in vivo et la survie d’une pièce fémorale actuellement disponible cimentée selon les principes du « French Paradox ».

MATERIELS ET METHODES

La série comprenait 164 arthroplasties totales de hanche primaires chez 155 patients opérés entre Janvier 1988 et Décembre 1989 par voie transtrochantérienne.16 L’âge moyen des patients était de 63.7 ± 11.6 ans (26.6 à 91). Toutes les arthroplasties étaient des implants Charnley-Kerboull combinant une cupule en polyéthylène (GUR 415 stérilisé gamma 3 Mards sous air) et une pièce fémorale monobloc (Figure 1). Cette dernière était en acier 316L avec une surface hautement polie et une section quadrangulaire (Kerboull® MKIII, Stryker, Benoist Girard, Hérouville Saint Clair, France). Toutes les interventions ont été réalisées par voie transtrochantérienne. Le scellement de la pièce fémorale répondait aux principes du French Paradox : préparation du fémur aux alésoirs rigides creux permettant de débarrasser le canal médullaire de l’os spongieux, stabilité rotatoire de la pièce fémorale d’essai avant fixation. L’implant définitif cimenté était de la même taille que la pièce d’essai.

L’évaluation clinique et radiologique a été réalisée à 6 semaines, 3 mois, 6 mois, 1 an puis / 2ans. A chacune des visites de contrôle, un examen physique permettant d’évaluer la fonction de la hanche selon le score de Merle d’Aubigné17 était réalisé de même qu’une radiographie du bassin de face. Le critère principal d’évaluation était la mesure de la migration de la pièce fémorale mesurée selon le logiciel EBRA-FCA. Cette méthode consiste à repérer sur la radiographie digitalisée 19 points sur le fémur et l’implant, ainsi que deux lignes permettant de déterminer l’axe de la pièce fémorale. La distance entre l’épaule de la pièce fémorale et le sommet du grand trochanter a été utilisée pour la mesure de la migration. Le diamètre connu de la tête fémorale prothétique a permis de corriger l’agrandissement. Par ailleurs des mesures classiques ont été réalisées sur le versant acétabulaire et fémoral.18,19,20 Enfin une analyse de survie selon la méthode actuarielle a été pratiquée.22,23

Fig. 1 : Photographie de la pièce fémorale Charney-Kerboull MKIII® et schéma correspondent indiquant la section quadrangulaire régulièrement décroissante de face et de profil.

Fig. 2 : Migration de la pièce fémorale en fonction du temps (moyenne ± écart type en mm).

Tableau 1 : Migration de la pièce fémorale en fonction du temps (médiane et écart interquartile).

RESULTATS

Après un recul minimal de 15 ans, 66 patients (69 hanches) étaient décédés après 9.7± 4.1 ans (0.1 à 17.5), et 8 patients (10 hanches) étaient perdus de vue après 4.3 ± 1.9 ans (2 à 7.3). Ces 79 hanches fonctionnaient correctement au dernier recul. Huit patients avaient été repris sur le versant acétabulaire et/ou fémoral après 14.9± 1.7 ans (12.3 à 16.7). Soixante treize patients (77 hanches) étaient encore vivants et n’avaient pas été repris après 17.3 ± 0.8 ans (15.1 à 18.3), avec une médiane de 17.4 ans.

Les huit reprises ont été réalisées après un recul médian de 15.3 ans. L’âge moyen de ces patients était de 50.7 ± 8.0 ans (41.2 à 63). Toutes ces reprises (7 bipolaires et 1 acétabulaire isolée) ont été réalisées en raison d’une usure de la cupule associée à une ostéolyse péri-acétabulaire. Parmi les 7 pièces fémorales reprises, 3 étaient descellées, les 4 autres ayant été reprises pour faciliter la reconstruction cotyloïdienne.

Au total, 1689 radiographies (10.3 en moyenne par hanche) ont été digitalisées. Parmi celles-ci, 263 (15.6%) ont été exclues par le logiciel par manque de comparabilité. Ainsi, une courbe de migration a pu être établie pour 142 hanches. Au dernier recul, l’enfoncement moyen des pièces fémorales était de 0.63 ± 0.49 mm (médiane 0.61 mm ; range 0 à 1.94 mm). En considérant la limite de 1.5 mm, 4 des 142 pièces fémorales avaient migré (1.60 à 1.94 mm). Aucune pièce fémorale ne s’était enfoncée de plus de 2 mm. Les modalités de migration des pièces fémorales sont indiquées dans la figure 2 et le tableau 1.

Le score fonctionnel moyen était de 17.6 ± 0.4 points au dernier recul. L’analyse radiologique standard (figure 3) a révélé 8 cupules descellées (toutes reprises) et 3 pièces fémorales descellées (toutes reprises). En considérant la reprise de l’un des composants quelle que soit la cause (figure 3a), la survie à 17 ans était 90.5 ± 3.2 % (IC 95%, 84.2 % à 96.8 %). En considérant le descellement radiologique de la pièce fémorale comme critère d’échec (figure 3b), la survie à 17 ans était de 96.8 ± 3.1 % (IC 95 %, 93.2 % to 100 %).

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b   Fig. 3 : a) Radiographie post-opératoire chez un patient âgé de 60 ans montrant une pièce fémorale remplissante correctement alignée. b) Radiographie à 17 ans de recul montrant une usure mineure de la cupule et l’absence de migration de la pièce fémorale.

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b   Fig. 4 : a) Courbe de survie actuarielle en définissant l’échec par la reprise quelle que soit la cause. b) Courbe de survie actuarielle en définissant l’échec par le descellement radiologique de la pièce fémorale.

DISCUSSION

Il est largement admis aux USA et en Grande Bretagne que le manteau de ciment autour d’une pièce fémorale cimentée doit mesurer au minimum 2 mm d’épaisseur (« white out », grade A de la classification de Barrack et al.23 modifiée par Schmalzried et al.24 ). En effet, les zones mesurant moins de 2 mm ont été associées à des fractures du ciment liées à la propagation de fissures par des phénomènes de fatigue. Ces constations expliquées in vitro par des contraintes en cisaillement élevées et des pics de déformations importants au niveau de l’extrémité distale de la pièce fémorale, ont été associées in vivo à un risque de décohésion de la pièce fémorale du fourreau de ciment et de descellement.25,26 En pratique ce phénomène de décohésion débutant en Zone 1 de Gruen était habituellement associé à une fracture transversale du fourreau de ciment près de l’extrémité distale de la pièce fémorale et à un enfoncement de la pièce fémorale.27,28,29,30 Ces constatations radiologiques bien que fréquemment asymptomatiques, correspondent à un descellement de la pièce fémorale. Les solutions à ce problème ont été variées. Certains ont proposé l’augmentation de la rugosité de surface de la pièce fémorale permettant d’augmenter la qualité de l’interface entre le ciment et l’implant.31,32 Cette solution a été inefficace.33,34,35,36 D’autres ont proposé de modifier le dessin de la pièce fémorale et/ou la technique de cimentation, alors que certains ont accepté la migration considérée comme un phénomène normal.37,38

La solution introduite en 1972 à l’hôpital Cochin à partir des résultats obtenus avec la pièce fémorale originale de Charnley a été différente.10 En effet, la décohésion radiologique de la pièce fémorale associée à une fracture transversale du fourreau de ciment était fréquemment observée sur des fémurs larges (36 %), plus rarement avec des fémurs relativement étroits (6 %), et jamais sur des fémurs dysplasiques alésés. A partir de ces constatations, des modifications ont été apportées à la pièce fémorale de Charnley incluant une partie proximale de l’implant plus large et épaisse de façon à obtenir une section doublement décroissante de face et de profil selon un angle de 5.9°, et une ouverture de l’angle cervivo-diaphysaire de 125 à 130°. De plus, la gamme des implants a été élargie pour permettre une restauration anatomique et une adaptation de l’implant au canal médullaire débarrassé de son os spongieux. Les résultats cliniques et radiologiques standards obtenus dans cette série sont comparables aux résultats obtenus avec la pièce fémorale Charnley-Kerboull originale avec une survie de 96.8 % à 17 ans. Par ailleurs l’enfoncement moyen de cette pièce fémorale quadrangulaire est resté inférieur à la précision de la technique de mesure (± 1.5 mm) tout au long du suivi.

Les résultats favorables obtenus dans cette série sont probablement liés au dessin de la pièce fémorale quadrangulaire à surface hautement polie et à la technique de cimentation. La fixation cimentée n’a été mise en défaut que lorsque l’usure de la cupule était anormalement élevée. Les travaux actuels portent sur la réduction de l’usure du polyéthylène à partir d’un matériau plus résistant à l’usure (polyéthylène hautement réticulé) et/ou par la réduction du coefficient de frottement du couple (remplacement de la tête prothétique métallique par une tête en céramique type oxyde mixte ou oxinium).