MISE AU POINT
Figure 1. Concept de postéro-stabilisation imaginé par John Insall, dans lequel une came fémorale prend appui sur le plot tibial.
Résultats fonctionnels à court et à long terme et survie
des prothèses totales du genou
Short and long term functional results and survivorship of total knee replacement
M. Bercovy*
* Chirurgien orthopédiste, clinique Arago, Paris.
Peu de sujets ont autant passionné les chirur- giens orthopédistes que l’étude du fonctionne- ment et l’analyse des résultats des prothèses totales du genou (PTG). Plus de 40 000 articles ont été publiés sur ce sujet. Grâce à ces études, on peut dire que le traitement des pathologies dégénératives du genou, au premier plan desquelles la gonarthrose, est l’un des grands succès de la chirurgie moderne.
Plus de 150 000 patients sont opérés d’une PTG chaque année en France, 600 000 aux États-Unis et plus de 1 500 000 dans le monde, avec un taux de croissance de 20 % par an du nombre de PTG posées, ce qui donne une indication du niveau de satisfaction des patients et de leurs médecins vis-à-vis de cette intervention.
Si elle a longtemps été considérée comme une inter- vention comportant de nombreuses complications et nécessitant une réintervention après 10 ans, il
n’en est plus rien de nos jours. On pourrait schéma- tiquement considérer qu’il y a eu une évolution radi- cale des techniques et des résultats tous les 10 ans depuis 1980.
Avant cette date, qui marque un tournant dans la technologie, les PTG ne comportaient aucun mécanisme destiné à rendre leur fonctionnement physiologique. Les patients percevaient une amé- lioration par rapport aux symptômes terriblement douloureux de la gonarthrose, mais leur qualité de vie était médiocre, la marche était mécanique, le relèvement, la montée et la descente des escaliers difficiles, voire impossibles, la mortalité élevée, et la durée de vie des implants n’excédait pas quelques années du fait de l’usure précoce du polyéthylène (1).
1980-1990
Cette décennie a vu l’apparition de nouveaux concepts prothétiques dont les mécanismes étaient destinés à améliorer la fonction articulaire en la rendant plus physiologique. Ainsi peut-on citer le concept de postéro-stabilisation, imaginé par John Insall, dans lequel une came fémorale prend appui sur le plot tibial (figure 1). Ce furent également les prothèses avec conservation des 2 ligaments croisés (2) ou du seul ligament croisé postérieur (3), ainsi que le concept de congruence articulaire, donnant naissance aux prothèses à plateau mobile destinées à être plus physiologiques en favorisant la rotation naturelle du genou et à diminuer l’usure du polyéthylène par la congruence entre le composant fémoral et l’insert (4, 5).
Grâce à ces nouveaux implants, les résultats fonc- tionnels des patients se sont métamorphosés du jour au lendemain. Mais de nombreux écueils restaient à contourner, le plus important étant la fragilité du
Figure 2. Usure du plateau tibial.
Flexion
Survie des prothèses de genou
Récupération fonctionnelle rapide
Summary
This article recounts the evolution of technologies and surgical techniques of total knee replacement, and describes the postoperative recovery, the functional results, the physical activities of the patients, the complications and the long term survivorship.
Keywords
Total knee replacement Function
Sports Flexion range
Survivorship after total knee replacement
Rapid recovery polyéthylène, dont l’usure générait des granulomes
qui détruisaient l’os sous l’implant et étaient respon- sables du descellement des prothèses et de pertes de substance osseuse. Ces situations étaient souvent découvertes tardivement, car les patients n’étaient pas suivis régulièrement, ce qui rendait les inter- ventions de révision et de reconstruction souvent difficiles, avec de lourdes séquelles (figure 2).
Les causes mises en évidence étaient le mode de fabrication du polyéthylène (usinage agressif avec chauffage ou brûlure de la surface articulaire), son état de surface (rayures) ainsi que son mode de stérilisation (rayons gamma) et de conservation (à l’air).
Ces constatations ont permis de modifier les méthodes de fabrication, de conservation et de sté- rilisation du polyéthylène, avec un effet immédiat sur la durée des prothèses (6).
1990-2000
Au cours de cette décennie sont apparues les évo- lutions du polyéthylène. Les 2 améliorations prin- cipales ont été le polyéthylène compressé moulé (press molded polyethylene), dont la résistance à l’usure était très supérieure à celle du polyéthylène usiné (usure volumétrique moyenne : 31,45 versus 65,58 mm3/an ; p = 0,001) [7] et le polyéthy- lène réticulé (crosslinked polyethylene), qui avait démontré sa supériorité sur les polyéthylènes stan- dards en termes de survie (taux cumulé de révision sur 430 462 prothèses à 10 ans : 5,8 [5,7-5,9] versus 3,6 [3,3-3,8] ; p = 0,001) [8].
Grâce à ces avancées dans la science des matériaux, M.A. Ritter et al. (9) publiaient en 2001 le premier résultat d’une grande série de prothèses totales du genou utilisant les nouveaux polyéthylènes, avec une survie à 15 ans de 98,89 % sur 4 583 cas opérés.
Ces polyéthylènes et ces méthodes de stérilisation sont toujours utilisés de nos jours.
2000-2010
Avec les années 2000, la confiance dans la prothèse de genou était acquise, avec des survies à plus de 15 ans pour les implants dont la fabrication respec- tait les normes décrites précédemment. Cependant, la qualité des résultats fonctionnels restait irrégu- lière, et la communauté orthopédique s’intéressa plus particulièrement aux techniques opératoires.
Plusieurs écoles s’opposaient alors :
➤ l’école classique, dite “d’Insall”, qui consistait à exposer largement les extrémités articulaires du fémur et du tibia en luxant le genou vers l’avant.
Les 2 parties, fémorale et tibiale, étaient implan- tées, puis l’insert en polyéthylène était posé sans tenir compte des tensions ligamentaires, et l’espace articulaire était forcé au besoin en “affaiblissant” les ligaments latéraux. On adaptait l’enveloppe capsulo- ligamentaire à la prothèse par la technique dite du
“release” ;
➤ d’autres techniques plus précises et moins agres- sives se sont développées, créant un espace corres- pondant à l’épaisseur de l’implant en extension et en flexion et s’efforçant de placer la prothèse dans cet espace : on adaptait la prothèse aux 3 dimensions dans l’espace articulaire. Cette technique permet- tait d’adapter la rotation de l’implant et d’équilibrer la tension des ligaments latéraux sans affaiblir ces derniers (figure 3, p. 12).
Le resurfaçage rotulien : “To resurface or not to resurface the patella?”
Jusqu’à une époque récente, certains recomman- daient de ne pas mettre un implant sur la rotule afin de préserver le capital osseux et de réduire les complications fémoro-patellaires ; d’autres
MISE AU POINT
Figure 3. Instrumentation permettant un réglage précis en 3D de la position de la prothèse, adaptée à l’espace articulaire et sans affaiblissement des ligaments latéraux.
Figure 4. Vue de la face intérieure de la prothèse fémorale recouverte d’hydroxyapatite.
Résultats fonctionnels à court et à long terme et survie des prothèses totales du genou
conseillaient de resurfacer systématiquement ; d’autres, enfin, estimaient qu'il ne fallait resurfacer que dans certains cas de lésion ostéocartilagineuse rotulienne. Finalement, il fut clairement démontré que l’absence de resurfaçage de la rotule comporte un risque plus élevé de douleurs résiduelles après PTG, et l’on s’accorde actuellement à resurfacer sys- tématiquement la rotule au cours de la pose d’une PTG (8, 10).
La fixation des implants : avec ou sans ciment ?
La fixation des implants à l’os est traditionnelle- ment faite par cimentage. Des études comparant le cimentage à des fixations non cimentées utili- sant en particulier une endosurface prothétique recouverte d’hydroxyapatite ont démontré que ces 2 méthodes sont au moins équivalentes à long terme (11) [figure 4].
Les nouvelles technologies pour la chirurgie prothétique du genou
Les techniques naviguées
Les instruments sont équipés de capteurs permet- tant de contrôler leur position en 3D sur l’écran d’un ordinateur et d’en suivre le déplacement avec préci- sion. Ces techniques peuvent permettre d’améliorer la précision de l’implantation.
Les instrumentations personnalisées À l’aide d’une modélisation 3D du genou de chaque patient faite à partir d’une IRM, il est possible de fabriquer des guides de coupe individuels, l’objectif étant d’augmenter la précision du positionnement des implants, de réduire la quantité d’instruments nécessaires et de faciliter la technique opératoire.
Les réglages 3D sont faits préalablement, à distance de l’intervention, par le chirurgien, qui peut décider à tête reposée du positionnement des implants.
Cependant, les résultats de ces 2 techniques, au demeurant très onéreuses, n’ont pas été suffisam- ment convaincants pour leur permettre de remplacer les instruments classiques.
2010 à nos jours
L’évolution a été marquée par la recherche d’une récupération rapide de la fonction postopératoire
Figure 5. Quatre-vingt-quinze pour cent des patients marchent en appui complet à J0, 3 heures après la sortie du bloc opératoire.
Figure 6. Quarante pour cent des patients marchent sans canne au 4e jour postopératoire.
immédiate, d’une meilleure fonction articulaire, d’une plus grande flexion, d’hospitalisations plus courtes, voire ambulatoires, et de la possibilité d’effectuer des activités physiques et sportives avec confort et sans risque de détériorer l’implant.
Dans ce but ont étés mis au point les protocoles de récupération rapide de la fonction après PTG, également appelés Rapid Recovery ou Fast-Track, initialement mis au point en Australie puis au Danemark. Ces protocoles comportent l’éducation préopératoire du patient, l’analgésie per- et post- opératoire, la marche en appui complet dès la sortie du bloc opératoire, la rééducation dès le premier jour, l’abandon des cannes entre le 3e et le 8e jour si possible, le retour à domicile le plus rapidement possible, généralement entre le 2e et le 4e jour post- opératoire, la récupération d’une flexion articulaire et la reprise d’une activité normale dans les 4 pre- mières semaines après l’opération (12).
Ces progrès ont été rendus possibles grâce à la collabo ration entre chirurgiens et anesthésistes, qui a permis de développer les anesthésies multi- modales associant :
➤ les injections périarticulaires de bupivacaïne faites par le chirurgien dans la capsule articulaire au moment de la fermeture ;
➤ les anesthésies périnerveuses sous contrôle échographique faites par l’anesthésiste généra- lement en fin d’intervention, soit autour du nerf crural, soit au niveau du canal de Hunter, autour du nerf saphène ;
➤ les antalgiques de grade 2 associant néfopam, gabapentine, paracétamol et anti-inflammatoires, permettant de réduire considérablement l’usage de la morphine et ses effets indésirables (nausées, vomissements) et ainsi de diminuer l’alitement et les durées d’hospitalisation.
La préparation médicale des patients avant la PTG
La chirurgie prothétique du genou ne s’adresse pas à des symptômes isolés (douleur) mais à des pathologies (gonarthrose avec atteinte articulaire radiologique au moins de stade 3 ou 4 selon la classifi cation d'Ahlbäck). Il est essentiel que les patients aient bénéficié d’un traitement rhumato- logique complet et que la décision opératoire n’inter vienne qu’après constatation de l’épuisement ou de la non-efficacité du traitement rhumato- logique. Dans le cas contraire, les résultats risquent d’être décevants.
Alors, finalement, après tous ces progrès des techno- logies prothétiques ainsi que des techniques chirurgi- cales et anesthésiques, quel est, en 2016, le résultat des prothèses de genou ?
La récupération rapide de la fonction
En l’absence de données publiées, nous rapportons ici nos résultats personnels. Ces résultats ont été obtenus avec le protocole Fast-Track et la technique ROCC (figures 5 et 6).
MISE AU POINT
A B
Figure 7. Fluoroscopie d’un patient : flexion de 143°, identique dans la prothèse et dans le genou controlatéral normal.
Figure 8. Patient porteur de PTG bilatérales. A. flexion complète à 155°. B. Flexion active à 140°.
Résultats fonctionnels à court et à long terme et survie des prothèses totales du genou
Quelle flexion obtient-on après PTG ?
On obtient une flexion moyenne de 127° ± 15°
(extrêmes : 85°-155°) à la fin de la rééducation et de 128° ± 4° (extêmes : 90°-155°) à partir du 4e mois postopératoire (13-16). Entre la fin des années 1990 et 2016, le gain de flexion après PTG a été de 25°
(figures 7, 8A, 8B).
Quelle fonction après PTG ?
Grâce à l’ensemble des améliorations portant sur les matériaux, les dessins prothétiques, les tech- niques opératoires et anesthésiques, les traitements rhumatologiques, les indications chirurgicales, et à de meilleures préparations médicales des patients, le score de Lequesne passe de 16 ± 3,7 en préopératoire à 0,8 ± 1,9 au dernier examen.
Quatre-vingt-deux pour cent des patients opérés ont un genou totalement indolore et 44 % d’entre eux ont un genou totalement oublié (“je ne me souviens pas avoir eu une opération du genou”) [17].
Cette notion de genou oublié se retrouve quel que soit le genre, l’indice de masse corporelle, la gravité préopératoire de l’arthrose. Elle n’est influencée négativement que par le statut psychologique du patient (dépression) ou par des problèmes méca- niques, en particulier fémoro-patellaires.
Peut-on pratiquer des activités sportives après PTG ?
Avec un âge moyen de 68 ans (extrêmes : 35-92) à l’intervention, la population candidate à une pro- thèse du genou pour gonarthrose est plus jeune et surtout beaucoup plus active de nos jours qu’elle ne l’était il y a même 15 ans. La demande d’activités physiques est même un élément essentiel dans la décision de beaucoup de patients. Trois publications ont présenté des résultats d’activité sportive après PTG (13, 14, 18). Pour J.N. Argenson et al. (13), 75 % des patients ont une activité physique ou sportive estimée à un niveau de 6,4/10 ± 2,5 points sur le score UCLA avec un délai de reprise d’acti- vités sportives de 6 ± 3 mois après l’intervention (tableau I).
Dans notre série de 602 prothèses avec un recul moyen de 8 ans (14), 71 % des patients opérés reprennent une activité physique avec un score UCLA égal à 7 (moyenne = 8,1/10), et ce, pendant Tableau I. Score de KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score) [13].
Score de KOOS rapporté par le patient*
(points) Intervalle
(points)
Douleurs 80 ± 18,5 25 à 100
Symptômes 81 ± 10,1 29 à 100
Activités quotidiennes 80 ± 16,7 25 à 100
Sport et loisirs 64 ± 32,3 0 à 100
Qualité de vie 69 ± 28,2 0 à 100
* Moyenne et écart-type.
Figure 9. Homme de 60 ans opéré du genou droit, compétiteur de karaté. Reprise de la compétition 3 mois après l’opération.
une durée moyenne de 5,5 ans (de 2 à 9 ans). Parmi eux, 31 % ont un score de 8/10 (golf, cyclisme sportif), 29 % un score de 9/10 (tennis avec tournois, roller, ski alpin et ski de fond, concours hippiques, danse sportive, activités agricoles lourdes) et 8 % une activité sportive de haut niveau (aviron en compétition, karaté, ski en compétition et parachu- tisme sportif). Les complications pour cette série de sportifs n’ont pas été plus importantes que dans la série non sportive, et la survie à 10 ans est de 100 % chez les sportifs et de 98 % chez les non-sportifs (figure 9).
Quelles sont alors les complications ?
Si l’usure a considérablement diminué pour n’être plus qu’un aléa rare, l’infection reste présente, avec un taux variant de 0,3 à 2,0 % selon les centres.
Mais la complication la plus fréquente et redoutée est l’échec clinique par persistance de douleurs, de la perte de flexion ou des 2 à la fois. Les causes sont souvent difficiles à mettre en évidence et nécessitent une enquête clinique et radiologique poussée : ce peut être des causes liées à une mau- vaise indication chirurgicale (douleur d’origine non articulaire), des causes liées au patient (dépression, terrain psychologique fragile), des causes liées à la technique chirurgicale (erreurs de rotation, instabi lité, genou trop serré, surdimensionnement,
absence de resurfaçage de la rotule). Le taux global de complications toutes causes confondues est ainsi autour de 8 %.
Enfin, quelle est la survie après PTG ?
La survie à 10 ans est supérieure à 92,5 %, avec un écart de 92 à 99 % selon les séries : les séries de mono-opérateurs hyperspécialisés obtiennent des taux de survie autour de 97 % entre 14 et 20 ans (14) ; les séries multi-opérateurs non spé- cialisés avec opérateurs juniors ont des taux autour de 92 % (tableaux II et III, p. 16) [13, 19].
Et les prothèses
unicompartimentales ?
Les prothèses unicompartimentales obtiennent des résultats fonctionnels parfois supérieurs à ceux des prothèses totales, et plus rapidement, sous réserve que les ligaments croisés soient fonc- tionnels et que l'articulation fémoro-patellaire ne soit pas symptomatique. Cependant, le risque de révision est 3 fois plus élevé que pour les prothèses totales (risque cumulé de révision à 14 ans : 20,5 versus 7,2 %) [8]. La cause en est non pas tant la détérioration de l’implant que l’absence de tolérance aux erreurs techniques, même minimes, ainsi qu’une Tableau II. Taux cumulé de révisions à 14 ans : 7,2 %, soit un taux de survie de 92,8 % à l’échelle du pays (8).
révisén n
total 1 an 3 ans 5 ans 7 ans 10 ans 14 ans
Total genou 15 232 432 833 1,0 (1,0-1,1) 2,8 (2,7-2,8) 3,7 (3,7-3,8) 4,4 (4,4-4,5) 5,5 (5,4-5,6) 7,2 (6,9-7,4)
MISE AU POINT Résultats fonctionnels à court et à long terme et survie des prothèses totales du genou
Références bibliographiques
M. Bercovy déclare être consultant pour ZimmerBiomet et concepteur de la prothèse de genou ROCC.
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18. Bercovy M, Balakumar J, Beldame J, Lefebvre B.
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19. Argenson JN, Boisgard S, Paratte S et al. Survival analysis of total knee arthroplasty at a minimum 10 years' follow-up:
détérioration des compartiments non prothésés, en particulier fémoro-patellaire.
Conclusion
Entre 1980 et 2016, le traitement de la gonarthrose et des pathologies associées (polyarthrite rhumatoïde, nécrose, séquelles traumatiques) a grandement béné- ficié des avancées technologiques, qui ont transformé le pronostic de la PTG. Il est essentiel que la chirurgie n’intervienne qu’après un traitement rhumatologique complet. Les avancées ont porté successivement sur la conception des implants, la technologie des matériaux et de leur stérilisation, puis sur les tech- niques opératoires, et enfin sur la prise en charge de la douleur et de l’acte chirurgical dans son ensemble.
En 2016, on peut dire que la probabilité de survie d’une PTG dépasse certainement 20 ans, et est probablement plus près des 30 ans. Si l’usure du polyéthylène a pratiquement disparu avec les PTG modernes, le taux de complications est de l’ordre de 8 % : ce sont les problèmes mécaniques ou infectieux qui sont devenus les causes les plus fréquentes de révision.
La récupération postopératoire permet générale- ment de reprendre une vie quotidienne normale en 1 mois, et des activités physiques et sportives en 2 à 3 mois.
En 2016, 82 % des patients opérés de PTG n’ont aucune douleur et peuvent mener une activité physique normale, pratiquant sans risque tous les sports de loisir tels que vélo, tennis, ski, golf, etc. ; ils peuvent même espérer un “genou oublié”. ■ Tableau III. Taux de survie des prothèses à plateau mobile (19).
Séries NS/total Implant PS/CR Âge Score clinique
(genou/fonction) Survie globale à 10 ans (IC95)
Callaghan et al. 82/114 LCS™ PS 70 90/75 100 % (NC)
Buechel 309/309 LCS™ CR 71 – 97,4 % (95-100)
Vogt et Saarbach 59/101 LCS™ PS 70 78/66 (KSS) 95 % (NC)
Bercovy et al. 584/602 ROCC Saddle 70 94/92 (KSS) 99,4 % (98-100)
Mefta et al. 106/138 LCS™ PS 69,2 94 (HSS) 97,7 % (92-99)
Argenson et al. 108/116 NexGen™ Flex PS 69 94/88 (KSS) 98,3 % (97,1-99,5)
Série sofcot multicentrique 846/942 Multiple PS + CR 71 83/74 (KSS) 92 % (90-94)
NS/total : nombre de patients suivis/nombre initial ; PS : postéro-stabilisé ; CR : conservation ligament croisé postérieur ; Saddle : stabilisation en selle ; KSS : Knee Society Score ; HSS : Hospital for Special Surgery Score ; NC : non connu.
