Les modèles actuels de prothèses du genou : une grande variété

Date de dernière modification de la page : 11/01/2006

Les prothèses du genou se répartissent en trois grands groupes :

- les prothèses partielles, unicompartimentales (demi prothèses)

- les prothèses totales, à glissement,

- les prothèses contraintes, ou prothèses charnières.

u La prothèse du genou est née dans les années soixante avec l’apparition de la prothèse charnière métallique cimentée, bien éloignée de la physiologie du genou qu’elle réduisait à un simple mouvement de flexion-extension. Une longue évolution, parsemée de nombreux échecs et complications, est à l’origine de la mauvaise réputation qu’a pu avoir la prothèse du genou, et de la méfiance des médecins à faire opérer leurs patients. L’expérience a permis de progresser et d’aboutir aux prothèses actuelles ; la notion d’économie du capital osseux a conduit à des dessins de prothèses entraînant moins de résection osseuse en se limitant au « resurfaçage» du compartiment arthrosique.

Les prothèses partielles, unicompartimentales

Il y a vingt quatre ans, MARMOR introduisait le concept de prothèse partielle, unicompartimentale (5) interne ou externe : le plateau tibial est recouvert par un plateau en polyéthylène (plastique), et sur le condyle correspondant s’applique, sans résection osseuse, un condyle prothétique métallique reproduisant la forme du condyle anatomique.Ces prothèses unicompartimentales, actuellement largement utilisées, ont fait leurs preuves par l’importance de leur recul et la qualité de leurs résultats. Cette notion de prothèse partielle a permis de développer également la prothèse fémoro-patellaire, au niveau de l'articulation située entre la rotule et le fémur : la trochlée est recouverte par une prothèse métallique qui reproduit sa forme ; la prothèse de rotule est un bouton en polyéthylène fixé à sa face postérieure, à la place du cartilage. Il s’agit bien d’une prothèse partielle, respectant les compartiments fémoro-tibiaux qui bien entendu doivent être sains pour pouvoir poser cette indication.

Mise en place d'une prothèse unicompartimentale interne

prothèse genou

Les prothèses totales

Les prothèses totales ont bénéficié d’une meilleure connaissance de la physiologie du genou, en particulier des notions de roulement, glissement, et de rotation tibiale : les prothèses à charnières ont été abandonnées au profit de prothèses totales à glissement, apparues au début des années 70, respectant davantage l’anatomie du genou et en particulier son appareil ligamentaire.

Ces prothèses à glissement tendent ainsi à ne remplacer que le cartilage, un peu comme le fait la prothèse uni pour un seul compartiment : elles comportent deux composants séparés, un plateau tibial, en partie ou en totalité en polyéthylène, et une prothèse condylienne fémorale, métallique, qui vient s’emboîter sur l’extrémité inférieure du fémur ; cette pièce comporte le plus souvent une trochlée qui s’articule avec la rotule, avec ou sans l’intermédiaire d’un bouton rotulien en polyéthylène. Les longues queues intramédullaires ne sont plus nécessaire pour la fixation : le plateau tibial, souvent muni d’une petite quille, est placé sur l’extrémité supérieure du tibia, après une coupe osseuse plane qui résèque une épaisseur d’os correspondant à l’épaisseur de la prothèse ; du côté fémoral, les sections osseuses sont faites de coupes planes juxtaposées qui permettent de s’adapter à la forme arrondie des condyles et répondent au dessin de la prothèse de façon à obtenir un bon emboîtement os-prothèse, sans avoir besoin d’une queue intrafémorale. Il existe bien entendu plusieurs tailles de prothèse qui répondent aux variations anatomiques.

Mise en place d'une prothèse totale à glissement

On conçoit que de telles prothèses, qui reproduisent l’anatomie en s’adaptant ainsi sur chaque extrémité osseuse articulaire, nécessitent, comme un genou normal, une stabilité ligamentaire correcte : c’est impérativement le cas de la stabilité latérale assurée par les ligaments latéraux dont l’intégrité et le respect conditionnent la possibilité d’utilisation de ce type de prothèse. En revanche le rôle des ligaments croisés reste controversé : il semble pour la plupart des chirurgiens orthopédiques que le ligament croisé antérieur puisse être supprimé sans conséquence sur les résultats. Mais le ligament croisé postérieur continue de soulever de nombreuses polémiques, et les prothèses actuelles comportent des modèles avec ou sans conservation du ligament croisé postérieur.

Ces prothèses à glissement se sont multipliées, mais en restant fidèles aux principes que nous venons de voir. Leur fixation peut se faire avec du ciment qui reste très peu abondant grâce à la précision de l’emboîtement prothèse-os ; il existe également des prothèses sans ciment, la repousse osseuse au contact des composants prothétiques bien ajustés permettant une bonne fixation.

Une nouvelle amélioration de ces prothèses à glissement a été apportée par l’apparition de prothèses rotatoires (4) : elles comportent l’interposition entre le composant prothétique fémoral et tibial d’une pièce mobile en polyéthylène, que ce soit une plate-forme rotatoire ou des patins mobiles jouant le rôle de ménisques : le contact entre polyéthylène et métal est ainsi amélioré diminuant le risque d’usure : ces prothèses sont en effet constituées par une double articulation , d’une part entre la face inférieure du polyéthylène , plane et le plateau tibial également plan, et d’autre part entre sa face supérieure concave et le condyle prothétique convexe. Il en résulte une liberté de mouvement, proche de la physiologie, qui diminue certainement les contraintes au niveau des composants prothétiques, et également au niveau de l’articulation fémoro-patellaire.

Technique de pose des prothèses

Quel que soit le modèle de prothèse utilisé, il s’agit d’une intervention dont la technique de pose (2) difficile et minutieuse, doit impérativement satisfaire à toutes ces exigences anatomiques et physiologiques : la précision des coupes osseuses est très importante : elles permettent, nous l’avons vu, l’adaptation prothétique à l’os ; elles conditionnent également l’axe du membre inférieur : toute inclinaison latérale exagérée de la section tibiale ou fémorale entraîne une déviation en valgus ou varus du genou avec risque de détérioration ultérieure de la prothèse. Cette notion d’axe du membre inférieur est en particulier fondamentale pour les prothèses unicompartimentales : des implants prothétiques trop épais risqueraient en effet de dégrader le compartiment fémoro-tibial opposé en hypercorrigeant la déviation initiale. Dans certaines gonarthroses évoluées il existe parfois des usures osseuses évoluées avec de grosses pertes de substance qui peuvent nécessiter une reconstruction osseuse sous la prothèse pour lui apporter une bonne assise. On utilise habituellement les fragments osseux récupérés lors de la préparation des autres compartiments ; il est plus rare - c’est plutôt dans les cas de reprises de prothèses - de faire appel à de l’os de banque (allogreffes). Le respect de l’équilibre ligamentaire est fondamental pour les prothèses à glissement : la quantité d’os réséqué doit permettre de garder une tension ligamentaire globale correcte, en évitant une excision insuffisante qui entraînerait une prothèse trop « serrée » avec un risque de raideur ultérieure, ou au contraire des coupes trop larges qui pourraient être à l’origine d’une instabilité du genou prothésé. Il importe également de veiller à la « balance ligamentaire », c’est à dire de préserver l’équilibre entre la tension du ligament latéral interne et celle du ligament latéral externe pour éviter toute laxité résiduelle. On conçoit qu’il s’agit donc de techniques chirurgicales particulièrement minutieuses, que facilite cependant un matériel ancillaire propre à chaque type de prothèse qui guide les temps successifs de l’intervention ; mais l’expérience de l’opérateur reste bien évidemment fondamentale dans ce type de chirurgie.
La chirurgie assistée par ordinateur a fait récemment son apparition, et constitue une aide supplémentaire à la mise en place de ces prothèses. Il ne s'agit pas du robot qui ferait automatiquement des coupes osseuses à la place du chirurgien, car cette technique n'est pas encore validée. Il s'agit de l'utilisation de la navigation par ordinateur. Elle consiste à matérialiser sur un écran, pendant l'opération, la morphologie osseuse du patient et en particulier l'axe de son membre inférieur. Elle permet ainsi de guider de façon précise le chirurgien dans les différentes coupes osseuses qu'il doit effectuer. Cette assistance informatique constitue une aide supplémentaire, mais ne peut en aucun cas remplacer l'expérience du chirurgien :
La chirurgie mini-invasive est également récente. Elle consiste à mettre en place la prothèse par une plus petite incision avec des instruments adaptés. Elle a un avantage esthétique, et permet d'espérer des suites plus rapides. Mais elle a l'inconvénient de rendre plus difficile le bon positionnement de la prothèse.

Ce qui est important, c'est que la prothèse soit bien mise, et non pas qu'elle ait été posée avec un ordinateur, ou par une petite cicatrice !

Les prothèses charnières

Il reste enfin un dernier groupe de prothèses représenté par les prothèses charnières : elles sont constituées de deux composants, tibial et fémoral, munis d’une longue tige pour leur fixation à l'intérieur de l'os, réunis par une charnière qui permet les mouvements de flexion et d'extension du genou ; fémur et tibia sont donc étroitement reliés l’un à l’autre par cette prothèse, plus contraignante que les précédentes, mais qui a l’avantage d’empêcher tout mouvement de latéralité.

Une amélioration a été apportée par les prothèses charnières rotatoires : elles sont munies d’un dispositif mécanique qui autorise la rotation entre fémur et tibia.

prothèse genou

Indications des différents modèles de prothèse

Tels sont les différents types actuels de prothèses dont les indications respectives sont fonction, certes des habitudes et des convictions des opérateurs, mais surtout de l’importance des lésions qui motivent cette intervention. Le principe de base directeur est celui de l’économie osseuse : mettre en place la prothèse qui nécessite le moins de résection osseuse permet une intervention plus simple, et surtout ménage l’avenir en laissant une possibilité de reprise chirurgicale éventuelle dans des conditions techniques satisfaisantes. L’arthrose limitée à un seul compartiment constitue une bonne indication de prothèse unicompartimentale, à condition que les autres compartiments soient intacts et que les ligaments soient en bon état ; on s’adressera alors à une prothèse partielle, qu’elle soit fémoro-tibial interne, fémoro-tibial externe ou fémoro-patellaire. Si plusieurs compartiments sont lésés, qu’il s’agisse d’un aspect radiologique, ou même d’une surprise opératoire alors qu’une prothèse unicompartimentale était prévue, l’indication est celle d’une prothèse à glissement, avec ou sans plateau mobile ; ces prothèses ont des indications très fréquentes dans la mesure où leur mise en place reste longtemps possible dans des arthroses très évoluées, et également dans les reprises de prothèse, en utilisant si besoin des techniques de restauration de la balance ligamentaire ou de reconstruction osseuse. Comme on le voit, il reste très peu d’indications de prothèses rotatoires à charnière, essentiellement représentées par les déformations très importantes, les instabilités majeures et les reprises difficiles de prothèses totales

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