10 - Prothèses du genou

Différents types de prothèses

• Prothèses à glissement– Conservant les 2 LC

– Conservant le LCP seul

– Postéro-stabilisées (pas de LC)

• Prothèses charnières

• Prothèses contraintes rotatoires

• Prothèses uni-compartimentales

• Prothèses fémoro-patellaires

Degré de contrainte

• Prothèses à 1 axe (1 degré de liberté)– Charnière (Guepar, GSB)

• Prothèses à 2 degrés de liberté– Charnière rotatoire (Link, Axel, Lacey)

• Prothèses à 3 degrés de liberté)– Semi contraintes– À glissement– Resurfaçage

Guepar

Lacey

La contrainte est la restriction du degré de liberté

GSB

Link

Plateau fixe1 interface articulaire

Fémur- PE

Plateau mobile2 interfaces articulaires:

Fémur - PE

PE - Tibia

Possibilités de mouvement PE/tibia :

rotatoire pur

translation AP pure

translation AP + rotation associées

glissement guidé (rail)

NexGen

Innex

Choix du type de contraintes au point de contact

Destruction du PE > 5 MPa

Les prothèses du genou s’adressent aux genoux douloureux, usés, déformés

2 exemples de destructions cartilagineuse, osseuse et ligamentaire relevant de prothèses contraintes

Les indications dépendent de l’importance de la destruction

Prothèse contrainte Prothèse à glissement

Les prothèses charnières

Prothèse Guepar

Guepar

Prothèse « contrainte » avec rotation

Prothèse de Bousquet

Prothèse GSB

Prothèse « contrainte » avec rotation

Prothèse « contrainte » avec rotation

Prothèse AXEL

Prothèse très contrainte (AXEL) en cas de déformation importante et de destruction ligamentaire

Les prothèses à glissement

Matériau des composants

• Polyéthylène de haute densité

• Métal– Cobalt Chrome

– Module d’élasticité bas

– Titane– Module d’élasticité élevé

Fixation des prothèses

• Ciment• Sans ciment

• Une querelle oppose depuis 30 ans les cimenteurs et les non cimenteurs de prothèses (pour la hanche comme pour le genou)

Néanmoins

• Les non-cimenteurs habituels savent apprécier le ciment quand toutes les conditions ne sont pas réunies pour s’en passer

• Les cimenteurs sont de plus en plus nombreux à utiliser des PTG hybrides sans ciment au fémur

Quels sont les arguments du débatCIMENT, on lui reproche :• La difficulté de bien cimenter• La durée opératoire augmentée par le cimentage• Le risque des accidents liés à la libération du polymère dans le sang• Les microembolies possibles• La chaleur provoquée par la polymérisation avec nécrose osseuse• Allergène possible constitué par le ciment• La présence de 2 interfaces de plus lorsque l’on cimente• Le ciment en excès que l’on ne peut pas enlever facilement derrière les implants• Les débris de ciment qui peuvent s’inclure dans le polyéthylène• Les liserés fréquents sous les implants tibiaux cimentés• La diminution du stock osseux• La difficulté des révisions

SANS CIMENT, on lui reproche :• La stabilité qui doit être immédiate pour une bonne ostéointégration• La difficulté d’obtenir un bon traitement de surface• Les contraintes de cisaillement et traction des implants tibiaux non cimentés• L’obligation d’avoir du metal back sous le PE• Le coût supérieur des prothèses sans ciment

Comment obtenir un bon ancrage sans ciment

Polyéthylène Hydroxyapatite de calcium Microbilles de titane

Treillis de titane CSTI TM

Les plots en polyéthylène (Freeman) L’hydroxyapatite Le métal poreux (Hungerford)Les billes en stellite braséesLe treillis de titane (Miller-Galante) Le CSTi (Sulzer)

• Prothèse cimentée d’Insall « Total condylar »

– Brassard MF, Insall JN et al. Clin Orthop 2001– Gill GS et al. Clin Orthop 1999. J Bone Joint Surg 2001– Rodriguez JA, Bhende H, Ranawat C. Clin Orthop 2001– Pavone et al Clin Orthop 2001 120 PTG survie : 91% à 23 ans

• Prothèse non cimentée « LCS New-Jersey »– Buechel FF Sr, Buechel FF Jr, Pappas MJ, D’Alessio J. Twenty-year evaluation

of meniscal bearing and rotating platform knee replacements. Clin Orthop 2001

Courbes de survies comparables

Mais plateau tibial différent : - « tout polyéthylène » pour la première - Rotatoire «metal-backed» pour la deuxième

2 prothèses sont considérées comme le « Gold standard » chacune dans sa catégorie (reculs > 20 ans)

Les procédés de stabilisation sont divers

– 1, 2,3 or 4 plots

– Tiges cruciformes longues ou courtes

– Tiges cylindriques lisses ou rugueuses

– Rugosité de surface– Plots (métal / PE)– Quilles– Vis

PCA

Prothèses semi-contraintes

Les systèmes de postéro-stabilisation sont divers

Prothèses semi-contraintes

Prothèse Total Condylar (Insall)

Prothèses conservant les 2 ligaments croisésou seulement le LCP

Prothèse Hermes

Prothèse « Natural »

Surface en titane poreux réhabitable

Prothèses non contraintes (conservation du LCP)

Prothèse Goëland

Townley Arizona

Indications des prothèses à glissement :des destructions et des distensions moins importantes

Plateaux mobiles La solution ??

Prothèse LCS

Prothèse INNEX

CR 10.5%

UCOR 80.2%

Il faut disposer de tous les types de prothèses et avec toutes les tailles

pour les 1ères opérations et pour les reprises

Toute la gamme est indispensableToute la gamme est indispensable

Toute la gamme est indispensableToute la gamme est indispensable

Toute la gamme est indispensableToute la gamme est indispensable

Toute la gamme est indispensableToute la gamme est indispensable

OMNIFIT R knee System Osteonics

Toute la gamme est indispensableToute la gamme est indispensable

Coupes osseuses pour une prothèse à glissement

Technique de pose

Coupe du tibia assistée par une guide de coupe

L’équilibre des ligaments est une étape importante

Le resurfaçage de la rotule n’est pas systématique

Bon résultat sans resurfaçage

Le resurfaçage implique de couper la face postérieure de la rotule et de placer un bouton en polyéthylne cimenté ou placé sur un implant métallique

bouton metal back bouton tout PE

Les prothèses fémoro-tibiales unicompartimentales

UNI PUC « resurfaçage »

« Natural »

« Goëland »

• Arthrose monocompartimentale (int ou ext)

• Très bonne flexion

• Fonction proche d’un genou normal

• Usure

Prothèse de l’Union

Resurfaçage du fémur

PUC Natural

Oxford Knee

Prothèse unicompartimentale à plateau mobile

Intégrité du LCA

Cinématique plus physiologique

Flexion

Usure retardée ?

Usure inéluctable du polyéthylène

Usure inéluctable du polyéthylène

L’usure

Usure inéluctable du polyéthylène

Le polyéthylène, tout comme le cartilage, s’use contre la trochlée

Le polyéthylène : matériau incontournable pour les PTG

Usure inéluctable du polyéthylène

L’usure du polyéthylène peut aboutir au contact métallique

Usure inéluctable du polyéthylène

Usure de prothèses conservant les 2 croisés

Usure inéluctable du polyéthylène

Usure inéluctable du polyéthylène

Ostéolyse et métallose

Usure du PE avec un contact point-point

Ciment

non ciment

???

Ciment ou pas de ciment ?

• Cimentées• Composant tout polyéthylène• Composant métallique (metal-back)

• Non cimentées• Composant métallique (metal-back)

– Rugueux– Poreux

» Billes» Fibres» HAC

Revêtements « bio-actifs »

Hydroxyapatite de calcium Microbilles de titane

Treillis de titane C.S.T.I (SULZER)

Os spongieuxOs spongieux

PorePores s : 4 - 500 microns: 4 - 500 microns

CSTiTM Interface Microstructure

CSTi INNEXCSTi INNEX

PorePoress: 4 - 500 microns: 4 - 500 microns

Le ciment compense souvent de mauvaises coupes

Ciment ou pas de ciment ?

Défauts d’ostéointégration

« Goëland »

« Polygone » Landanger

Excellente ostéointégration avec l’HAC

«Natural knee»

CSTI

Surface d’ancrage

« INNEX »

Ciment ou CSTI

Prothèses explantées : bonne intégration à l’os

CSTI HAP

Treillis Ti

CSTI

L’ablation d’une prothèse sans ciment laisse un os de bonne qualité

• Prothèse cimantée « Total condylar » Insall

– Brassard MF, Insall JN et al. Clin Orthop 2001– Gill GS et al. Clin Orthop 1999. J Bone Joint Surg 2001– Rodriguez JA, Bhende H, Ranawat C. Clin Orthop 2001– Pavone et al Clin Orthop 2001 120 PTG survie : 91% à 23 ans

• Prothèse sans ciment « LCS New-Jersey »– Buechel FF Sr, Buechel FF Jr, Pappas MJ, D’Alessio J. Twenty-year evaluation

of meniscal bearing and rotating platform knee replacements. Clin Orthop 2001

Résultats comparables

Mais plateaux différents - « tout polyéthylène» pour la Total condylar - Rotatoire «metal-backed» pour la LCS

2 prothèses considérées comme le gold standard chacune dans sa catégorie

Complications des prothèses

Le Descellement

Prothèse cimentée sans ciment

Descellement avec enfoncement de l’implant tibial

Faillite du système de postéro-stabilisation

Fracture de la came

Fractures de matériel

Usure - fracture - métallose

Usure et « métallose »

Usure du polyéthylène d’une PUC avec contact métallique

Métallose par usure d’une PUC

Nécrose cutanée

La guérison peut être obtenue avec des lambeaux musculaires

Risques de nécrose liés aux cicatrices multiples

Les fractures de la rotule sur bouton

Elles consolident bien habituellement

Luxations des prothèses

PTG avec 2 LC PTG postéro-stabilisée

Luxations de la rotule

Fracture fémorale sur prothèse

PTG de Révision

Les changements de prothèses

• Elles se font avec des prothèses spéciales

• Avec ou sans ciment

• Avec ou sans reconstruction osseuse

Dow Corning

Kinematic rotating hinge

Prothèses semicontraintes à

quilles

Dual articular knee

PCA reprise

Les reprises : prothèses à quilles

Prothèses spéciales

Révision avec cement

Prothèse infectée – changement en 2 temps

femur sans

ciment

Les révisions sont possibles avec des prothèses non cimentées

Expérience personnelle

500 prothèses consécutives

66 révisions dans la même période

21 femurs sans ciment

24 tibias sans ciment

Révision d’une prothèse sans ciment par une prothèse sans ciment

Prothèse infectée après 4 ans par une infection du pied

Révision en 2 temps : fémur cimenté et tibia et rotule sans ciment

Changement d’une PTG descellée et usée par une autre PTG (conservant le LCP)

Changement par une prothèse à glissement

Plateaux mobiles

Usure du polyéthylène

• Méthode de stérilisation• Vieillissement du PE• Présence de radicaux libres• Contraintes sur le PE• Conformité• Congruence• Positionnement correct

EEffet carre ffet carre

SStress localiséstress localisés ++ ++

SStress localisés ++tress localisés ++

en rotation longitudinaleen rotation longitudinale

Congruence et bâillement en Varus-Valgus

Bâillement en Varus-valgus sans perte de congruence

MobilitMobilitéésanssans

CongruencCongruencee

StressStressÉlévé auÉlévé au ContactContact

faiblesfaiblesContraintContrainteses

faiblefaible

StressStress aauuContactContact

fortesfortesContraintContrainteses

faiblefaibleStressStress aauuContactContact

faiblesfaiblesContraintContrainteses

Cinématique avec les différents plateaux CongruencCongruencee

sanssansMobilitMobilitéé

MobilitMobilitééavecavec

CongruencCongruencee

Usure des plateaux fixes

CeragyrRotaglide

ScoreLCS PR

Sigma

Plateaux mobiles : La solution ??Plateaux mobiles : La solution ??

LCS

Meilleure surface de contact

SAL

Gliding Meniscal Knee

Zimmer

LCSLCS

TRACTRAC INNEXINNEX

MMéénisnisques mobilesques mobilesRotation Rotation etet translation translation APAP

Tige dans tigeTige dans tigeRotationRotation

SALSAL

MBKMBK ROTAGLIDEROTAGLIDE

OPUSOPUS

Plat sur platPlat sur platRotation Rotation etet translation translation APAP

MinnsMinns

Prothèses à plateaux mobiles

LCSLCS

TRACTRACSEARCHSEARCH PROFIXPROFIX

SURF-ROTASURFSURF-ROTASURF

TRI-CCCTRI-CCC

BALANSYSBALANSYS

NEXGENNEXGEN

G2SG2SDBKDBK

CREMASCOLICREMASCOLI

• Cement pocketsCement pockets

• Convex condylesConvex condyles

• High endurance PEHigh endurance PE

• Anatomical patella grooveAnatomical patella groove

• Metal on metal articulationMetal on metal articulation

• Symmetrical tibial platformSymmetrical tibial platform

• Pressfit without stem anchoragePressfit without stem anchorage

INNEX AP-Glide Mobile Bearing

INNEX Knee

IInnovation - NNexus - NEXNEXt generation

FFéémurmur : Large : Large surface de surface de contact contact Plateau Plateau Mobile Mobile :: Translation Translation etet Rotation RotationTibiaTibia : : contraintes réduitescontraintes réduites

Combinaison de la translation et de la rotation

Plateau mobile

rotatoire pur

Pas de meilleure

flexion

Rotaglide

Prothèses fémoro-patellaires

1/ Les prothèses fémoro-patellaires

Prothèse de Bousquet (Serf)

Prothèse fémoro-patellaire

Prothèses fémoro-patellaires

Fin