universite paul sabatier - toulouse iii facultes de medecine

UNIVERSITE PAUL SABATIER - TOULOUSE III
FACULTES DE MEDECINE
_____________________________________________________
Année 2000 T0U3 1542
THESE
POUR LE DOCTORAT D’ETAT EN MEDECINE
MEDECINE SPECIALISEE CLINIQUE
présentée et soutenue publiquement
par
Charles Besombes
Interne des hôpitaux
le 4 novembre 2000
CONCEPTION ET EVALUATION DES IMPLANTS FEMORAUX
ETUDE PRELIMINAIRE DE 319 IMPLANTS « OMNICASE »
DIRECTEUR DE THESE Monsieur le Professeur JEAN PUGET
JURY
Monsieur le Professeur J. PUGET Président
Monsieur le Professeur G.UTHEZA Assesseur
Monsieur le Professeur B. MAZIERES Assesseur
Monsieur le Professeur P BONNEVIALE Assesseur
Monsieur le Professeur Ph. CHIRON Assesseur
Monsieur le Docteur JL. TRICOIRE Suppléant
Monsieur JP. BOURALY Membre invité
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I- INTRODUCTION
L’utilisation récente de l’implant Omnicase nécessite la confirmation des ses bons résultats sur
une série de patient afin de valider les options techniques prisent.
Après un rappel historique, nous décrirons les grandes caractéristiques des implants fémoraux
utilisés, en différentiant leurs géométries, leurs matériaux, et leurs états de surface. Nous
essayerons de dégager un consensus pour chacun des éléments précédents en décrivant les
options techniques utilisées et leurs résultats. Nous montrerons que l’implant Omnicase est de
conception originale tout en restant consensuelle.
L’évaluation d’un nouvel implant nécessite une bonne méthodologie. C’est pourquoi nous
décrirons les différents scores d’évaluation fonctionnelle et radiologique d’arthroplastie de
hanche en proposant l’utilisation d’une fiche d’évaluation qui permet la comparaison des résultats
de l’implant Omnicase à ceux de la littérature.
Dans la dernière partie nous présenterons les résultats et l’analyse d’une étude prospective de 319
implants fémoraux Omnicase,montrant sa bonne tolérance entre un et cinq ans de recul.
-1-

I
Principes de conception
d’un implant fémoral
I. Principes de conception d’ un implant fémoral .
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Après un rappel historique, nous allons reprendre les différentes caractéristiques des implants
fémoraux en recherchant les éléments d’un consensus permettant de valider les principes de
conception de l’ implant fémoral Omnicase.
I-1 Rappel historique
Avant 1890, le traitement des arthropathies faisait appel à l’arthrodèse,
l’amputation avec ou sans désarticulation, et surtout à l’abstention thérapeutique. Suite à
l’avènement de l’asepsie prôné par Pasteur, à partir de 1886, il permet une diminution sensible
des risques infectieux. Depuis l’apparition de l’anesthésie à l’éther (Docteur Collins et Docteur
Jackson) en 1846 à Boston, il est possible d’envisager l’implantation de matériaux.
Paradoxalement, le concept de prothèse totale de hanche a été rapidement imaginé, mais il n’était
pas adapté aux connaissances techniques de l’époque. En Avril 1890, au Congrès international de
chirurgie de Berlin, le Docteur Ph. Gluck (1) expose ses prototypes de prothèses articulaires en
ivoire dans les suites de travaux expérimentaux et cliniques d’utilisation de l’ivoire comme
matériel d’ostéosynthèse. Les résultats, ainsi que ceux d'Hey Groves en 1922 qui reprend le
même principe, sont décevants.
Smith Petersen (Boston) (2)en 1923 simplifie le principe de l’arthroplastie en utilisant des
cupules d’interposition, au départ en verre puis en Pyrex et enfin en Vitallium (alliage chrome-
cobalt). L’apparition de ce dernier composant est le résultat d’une collaboration avec Venable et
Stuck (2), auteurs de la première étude sur la biocompatibilité des alliages. Les cupules en verre
ou en pyrex, reconstituant une néo-articulation, devaient être retirées du fait de leurs mauvaise
tolérance. Avec l’utilisation du Vitallium, la compatibilité est bonne, aboutissant à la réalisation
de véritables prothèses à deumeure..
Parallèlement, des modèles de prothèses totales, Wiles (1938, Londres) ou de prothèses fémorales
(Bohlman, 1939 à Baltimore) et Moore (1940 chirurgien de l’Hôpital psychiatrique de l’état de
Columbia, méga-prothèses) se développent mais les résultats initiaux ne sont pas bons. Il faut
attendre l’après-guerre avec Judet (1946) qui propose une prothèse fémorale en acrylique
(méthylmétacrylate) (3, 4). Un grand nombre de ces prothèses sont posées avec un certain succès
-3-

immédiat et leurs modèles sont repris par beaucoup avec diverses variations. Moore, dans le
même temps, développe une prothèse fémorale (1950) et une voie d’abord permettant des suites
opératoires plus simples ; cette prothèse est encore utilisée de nos jours.
Mac-Kee à partir de 1951 (Norwitch en Angleterre) expérimente l’implantation de grandes vis
d’arthrodèse articulées, à cotyle retentif, le couple de frottement étant en métal/métal. En 1953,
après une visite aux Etats-Unis, il utilise des tiges de Thompson (tige proche de celle de Moore
mais non fenêtrée) toujours avec le même type de cotyle. Entre 1956 et 1960, 26 patients sont
opérés, 15 sur 26 ont un bon résultat à 15 ans mais 10 se descellent précocement. Devant ces
résultats, Mac-Kee opte pour la fixation par le ciment à partir de 1960, tant au niveau fémoral que
cotyloïdien. En collaboration avec Watsan Farrar, il redessine la pièce fémorale avec un col plus
étroit biconcave à partir de 1965.
Toujours en Angleterre, le Professeur John Charnley (5) analysant les différents échecs des
prothèses de Judet et des cupules de Smith-Petersen, conclut qu’il est nécessaire de diminuer le
couple de frottement et d’augmenter la cohésion entre le matériel et l’os. Pour les prothèses de
Judet, ce serait l’excès de frottement entre la pièce fémorale en polyméthylmétacrylate et le
cotyle qui serait responsable de contraintes et d’efforts de cisaillement entre la tige de la prothèse
et l’os responsable du descellement. Pour les cupules de Smith Petersen, c’est la formation
d’ostéophytes due au mouvement de la cupule qui finissent par limiter la mobilité articulaire et
entraîner les échecs à long terme. En 1959, après des études sur le coefficient de frottement des
articulations normales, Charnley recherche un matériau biocompatible présentant un coefficient
de friction le plus faible possible, dans le but de remplacer le cartilage articulaire. Il expérimente
le polytétrafluoroéthylène ou Téflon qui remplit tous ces critères. Sa ressemblance
macroscopique avec le cartilage est même troublante, blanc translucide, coupable au couteau. Il
développe un cartilage articulaire synthétique à forme de double cupule recouvrant les surfaces
de Téflon. Les résultats sont excellents immédiatement mais un grand nombre de nécroses
ischémiques de têtes fémorales apparaissent comme dans les cupules de Smith-Petersen qu’ il
attribue à la découpe de la tête et à la mise en force du Téflon.
Alors que les expérimentation de Habouch(1951) (6) sont tombées dans l’oubli. Il s’intéresse aux
prothèses de Moore et comme pour les prothèses de Judet constate qu’elles se descellent sous
l’effet des contraintes mécaniques dues au frottement lorsque le cartilage articulaire est détruit. Il
envisage alors d’augmenter la cohésion entre os et implant en parallèle à l’amélioration du couple
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de frottement, en s’appuyant sur une étude expérimentale concernant la possibilité d’utiliser
l’acrylique auto-durci en chirurgie orthopédique (Docteur Wiltse (7) publié en Juillet 1957); dans
laquelle après 5 ans d’expérimentation animale il propose l’utilisation du polyméthylmétacrylate
de méthyl (P.M.M.A.) afin de fixer in vivo des prothèses métalliques. En 1959 Charnley pose
des prothèses de Moore cimentées. Les résultats (8) sont bien meilleurs à ceux obtenus avec la
prothèse sans ciment. Il permet d’adapter la forme de l’implant à celle de la cavité osseuse. Un
bénéfice inattendu du ciment est la diminution de l’incidence des infections en post-opératoire ;
Charnley l’explique par la disparition des espaces « morts ».
Afin de diminuer le coefficient de friction et donc les forces de cisaillement au niveau de la tige,
il interpose des cupules de Téflon (9).Devant l’usure rapide du Téflon, il diminue la taille de la
tête prothétique de 1 5/8ème de pouce (41 mm) à 7/8ème de pouce (22,25 mm) ayant utilisé
successivement des têtes de 28 et 25 mm. En effet pour un même couple de frottement, le
moment de friction est proportionnel à la surface de frottement. La diminution de la taille des
têtes a un deuxième intérêt, elle permet d’augmenter l’épaisseur de Téflon dans le but d’obtenir
de meilleur résultat à long terme. Le choix du diamètre de 22 par Charnley a donc à l’époque été
guidé par la mauvaise qualité du matériau Téflon dont il disposait ! Les résultats immédiats sont
bons mais rapidement il existe une usure du Téflon libérant une quantité importante de débris mal
tolérés. Il remplace le Téflon par du Polyéthylène de haut poids moléculaire présentant une
friction cinq fois supérieure mais une résistance à l’usure mille fois supérieure.
Le concept de Low Friction Arthroplasty est né (10, 11). Cette prothèse dite de « Charnley »
permet d’entrer dans l’aire de l’arthroplastie moderne du fait de ses résultats fonctionnels et de sa
longévité.
I-2 Le descellement : diagnostic, mécanismes, et solutions
L’évolution à long terme des arthroplasties reste encore mal maîtrisée. En effet la liaison os-
implant quel que soit le mode de fixation utilisé est inéluctablement vouée à la rupture, signant le
descellement aseptique. La rapidité d’apparition de cet échec est variable en fonction des
individus (qualité du fémur, activité, poids...), de la tige (forme, matériau, état de surface...) et du
couple de frottement. Avant d’étudier les différentes solutions techniques proposées, il est
nécessaire d’appréhender le diagnostic et les mécanismes des descellements aseptiques.
-5-

I-2 -1 Diagnostic du descellement aseptique
Il est radiologique et clinique. Il est dépisté par la surveillance soigneuse annuelle des patients
porteurs d’une arthroplastie. Sur le plan clinique, c’est l’apparition d’une gêne fonctionnelle qui
doit être le signal d’alerte. Sur le plan radiologique de nombreux auteurs ont défini les signes
d’échecs (bassin de face, hanche face et profil) : apparition d’un liseré et migration prothétique.
Le liseré se signale par une image claire péri-prothétique de moindre densité radiologique
soulignée par une image de condensation. Au fémur le siège est à précisé en utilisant la
classification de Gruen qui détermine 14 zones : 7 de face, 7 de profil. Il convient d’ apprécier
également l’étendue, l’épaisseur et l’évolutivité d’un liseré.
Harris, en 1982 dans une étude publiée dans le Journal of Bone and Joint Surgery (JB-JS ) (12)
portant sur des prothèses cimentées, conclut que le descellement est possible s’il existe un liseré
évolutif sur plus de 50 % du pourtour de l’implant, est probable à 100 % , certain s’il y a
migration.
D’autres, J Berry (13) et R.S (14) montrent que la désolidarisation ciment/tige, le « debonding »
anglo-saxon, n’est pas toujours suivie d’un descellement. Ils critiquent par ailleurs la
classification de Gruen purement radiologique qui n’est pas toujours corrélée à la réalité de la
fixation.
I-2 -2 Mécanismes du descellement aseptique
Le descellement selon Maloney et Engh (15) est caractérisé par une lyse osseuse péri-prothétique
avec apparition d’une interface fibreuse (inter-face ciment/os, implant/ciment, implant/os)
secondaire à des facteurs biologiques et mécaniques. Les débris de matériaux constituant
l’arthroplastie sont à l’origine de facteurs biologiques conduisant au descellement. Les
contraintes en pression, torsion et de varisation sont responsables des facteurs mécanique du
descellement. Ces facteurs mécaniques et biologiques sont indissociables dans l’évolution
naturelle de l’arthroplastie vers le descellement. Nous envisagerons dans un premier temps les
facteurs biologiques puis le rôle mécanique.
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I-2-2 -1 Facteurs biologiques
- Nature des débris
Charnley (16) est le premier à avoir expérimenté une ostéolyse à particules avec des cotyles en
Téflon qu’il confond au départ avec une ostéolyse infectieuse. Les débris d’usure peuvent être de
plusieurs types :
- Ciment : Le ciment a été le premier élément incriminé dans le descellement aseptique (17). Les
particules de polyméthylméthacrylate (P.M.M.A.) proviennent principalement de la tige par
fragmentation au niveau des zones d’hyper pression comme le calcar par fracture du manteau de
ciment, par friction ciment-tige et ciment-os secondaire à la micro-mobilité (18). Dans une
moindre mesure elles peuvent provenir du ciment autour de la cupule. Les premiers auteurs ont
ainsi décrit la maladie du ciment secondairement devenue « la maladie des particules ».
-Particules de polyéthylène : Harris est le premier à décrire des cas d’ostéolyse sur tige montrant
des corps biréfringents dans les granulomes macrophagiques ou à cellules géantes. Ils seront
secondairement identifiés comme des particules de polyéthylène. Ces travaux sont confirmés par
Jasty (19), Maloney (20), Brown et Ring (21) qui montrent la présence de particules de
polyéthylène autour de tiges non cimentées descellées. Dans un premier temps, du fait des limites
techniques, seuls les débris supérieurs à 10 microns ont été identifiés, puis Shanbhag (22) et
Maloney (15) ont montré l’existence de particules beaucoup plus petites, inférieures à 1 micron.
Il a été constaté sur une étude à long terme du comportement du couple métal-polyéthylène, que
ce sont les débris de polyéthylène inférieur à 1 micron les plus impliqués dans la réaction
inflammatoire responsable du descellement. En effet le taux de descellement est étroitement
corellé à l’usure du polyéthylène de la cupule (23).
Schéma de Langlais :
-7-

Schémas de Langlais
- Débris métalliques : Ils proviennent de la tige essentiellement par friction métal-os ou métal-
ciment du fait de la micro-mobilité (24) mais aussi au niveau des jonctions des prothèses
modulaires par « Fretting corosion », de la cupule (fretting des vis de fixation), du couple de
frottement articulaire avec l’utilisation de couples de frottement métal-métal (prothèse de Mac-
kee) mais aussi Titane-polyéthylène (prothèse capitale).
- débris de céramique : ces particules sont particulièrement dangereuses du fait de leur dureté) et
de leur petite taille (18). Elles forment alors un troisième élément au niveau du couple de
frottement particulièrement néfaste du fait de leurs dureté Leur présence a été mise en évidence
lors de l’utilisation du couple alumine-alumine mais aussi par relargage des traitements de
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surface à l’hydroxyapatite. Les particules de céramiques pourraient compromettre l’utilisation de
couples de frottement classique lors d’une reprise.
- Au total tous les bio-matériaux sont susceptibles de donner naissance à des particules.
L’abondance, la taille et la forme des particules sont des paramètres fondamentaux. En effet, de
façon concomitante au descellement, on constate une accélération de l’usure des différents bio-
matériaux (18). Tout se passe comme s’il existait une «clairance» des débris qui progressivement
se trouve dépassée aboutissant au descellement ; la taille est un élément déterminant : les
particules de plus de 10 microns ne sont pas phagocytées ne donnent donc pas de granulomes
inflammatoires ; elles s’accumulent dans la néo-capsule articulaire entourées de cellules géantes
et de tissu fibreux. Celles de moins de 1 micron sont phagocytées et sont responsables de
réactions cellulaires aspecifiques. Les formes irrégulières, par exemple, les particules de Titane et
d’Hydroxyapatite, donnent des réactions plus intenses que les formes sphériques (25) (15).
- Etude histologique de l’interface fibreuse.
Maloney et Engh, par une étude cadavérique ont mis en évidence que sur des tiges stables non
décelées (avec et sans ciment), il existait une micro-mobilité de 13 microns en moyenne de type
élastique (20, 24) . Histologiquement, l’os était en contact direct avec le ciment ou la prothése
Parfois sur des zones limitées souvent métaphysaires, il existait un tissu d’interposition fibreux
qui était fin et sans réaction inflammatoire corellé radiologiquement à la présence d’un liseré.
De nombreuses études histologiques de l’interface fibreuse entre implant et os, dont des
arthroplasties descellées, montrent un tissu fibreux présentant des réactions inflammatoires à type
de corps étrangers. L’interface est le lieu de plusieurs types de modifications : l’ostéolyse par
granulomes macrophagiques, la plus fréquente, prolifération fibroblastique, plus rarement,
hypersensibilité aux toxiques, variations liées à l’âge, ostéoporose ou ostéopénie par
médularisation (26). L’ostéolyse péri-prothetique réduit progressivement les zones d’ancrage
responsables d’une aggravation de la micro-mobilité jusqu’à la macro-mobilité réalisant le
descellement. L’ostéolyse précède le descellement mécanique.
-9-

- Granulomes macrophagiques : Radiologiquement ils forment des zones d’ostéolyses
endostées périphériques localisées à l’interface os-bio-matériaux souvent métaphysaires proches
des zones de production de débris, mais ils peuvent aussi être étagés faisant alors suite à une
fracture du ciment. Le liquide péri-articulaire peut s’infiltrer à distance de la jonction os-prothèse
ou os-ciment sous l’effet des pressions alternées auxquelles il est soumis. C’est « l’espace
articulaire véritable ». Selon Maloney (20), 60 % des ostéolyses se situent en zone de défect de
ciment ou sur des zones de faible épaisseur révélant lors d’autopsie des fractures de ciment infra-
radiologiques. D’où le concept d’obtenir pour le ciment un « manteau » régulier.
Histologiquement il présente une prolifération macrophagique avec libération d’enzymes et de
médiateur cellulaire pro-inflammatoire à type de prostaglandines, interleukines, cytokines,
tumeur nécrosis factors et de transforming grow factors. Ces granulomes sont, par interaction
avec les ostéoclastes et les ostéoblastes, responsables de l’ostéolyse. Howie (27) dans une étude
expérimentale chez le rat confirme ces résultats.
-Prolifération fibroblastique : elle est responsable d’une ostéolyse péri-prothétique peu
évolutive plus ou moins étendue. Radiologiquement, elle correspond à un liseré parallèle à la
surface de l’implant. Histologiquement, on retrouve une prolifération fibroblastique liée aux
débris de matériau plus volumineux que pour la réaction macrophagique. Cette réaction semble
se développer lorsqu’il existe une production modérée de débris le long de la tige de manière
diffuse.
-Hypersensibilité et toxicité : par opposition aux réactions macrophagiques et fibroblastiques
qui sont aspecifiques, l’hypersensibilité fait intervenir une immunité humorale, lymphocytes B et
lymphocytes T qui engendrent une réaction spécifique à un des constituants de la prothèse (28).
De nombreuses études ont montré des réactions soit aux métaux en particulier le Chrome, Nickel,
Cobalt (29) soit à des constituants du ciment (30). Les patchs-tests sont souvent positifs.
Il peut exister une toxicité directe d’un élément de la prothèse, soit des débris métalliques, soit de
Polyéthylène de moins de un micron, qui sont phagocytés dans les macrophages et entraînent leur
lyse libérant les facteurs de l’ostéolyse. Ces types de réaction responsables de descellements
précoces ne se présentent qu’en cas de grand nombre de particules d’usure ou sur un terrain
exposé aux réactions immunologiques.
-10-

I-2-2-2 Facteurs mécaniques :
La présence de l’arthroplastie modifie la répartition des contraintes au niveau de l’os. Elles sont
multidirectionnelles. Gruen sur une étude radiographique rétrospective au sujet de 389 tiges
décrit (31) (32) :
- Des contraintes en pression type I-a et I-b permettant l’enfoncement de l’implant dans le canal
médullaire. Le type I-a correspond à la désolidarisation implant-ciment, le « Debonding » des
anglo-saxons (31). Pour certains il correspond au stade de début du descellement (33) (34) , pour
d’autres (14) comme Berry (13), il est inéluctable ; sur une étude portant sur 97 tiges de
Charnley, tant que le liseré péri-prothétique en zone supéro-latérale (zone I de Gruen) est
inférieur à 2 mm il ne montre pas de corrélation entre le « Debonding » et l’altération
fonctionnelle (douleur) et le descellement à long terme. Par contre s’il existe un liseré supéro-
latéral supérieur à 2 mm associé à un « Debonding » le résultat sera médiocre à long terme. Il
rappelle enfin que dans certains cas un liseré peut correspondre à un artefact radiologique (Mach
effect) du fait de la variation de densité radiologique entre l’os et la tige ce qui surestime
probablement les cas de « Debonding ». Le type II-b correspondant au véritable descellement par
atteinte de l’interface os-ciment.
- Des contraintes de varisation . C’est l’effet potence secondaire au porte-à-faux du col
entraînant une bascule en varus de l’implant. Le type II (31) est une varisation dont l’axe se situe
à la partie moyenne de la tige souvent liée à une cimentation imparfaite, le type
-11-

III est secondaire à l’atteinte du Merckel, dans le type IV la fixation diaphysaire exclusive
entraîne des contraintes en varus sur la tige responsable de fracture de fatigue avec pontage des
contraintes osseuses responsables d’ostéolyses métaphysaires. (stress-shielding). Ces contraintes
de varisations sont majorées en cas de positionnement en varus de l’implant fémoral.
- Des contraintes en torsion. Elles n’ont pas été décrites par Gruen . Elles sont liées au porte-à-
faux du col et à l’antéversion (18). Elles sont responsables de descellement pour des prothèses
aux formes arrondies.
Ces contraintes sont responsables d’une micro mobilité entre l’implant et l’os comme Charnley le
notait déjà en 1965 (35). Expérimentalement ou sur des pièces d’autopsie, on retrouve une micro
mobilité de type élastique même sur des tiges parfaitement stables (36) (24). Elle dépend outre
-12-

des caractéristiques biomécaniques, de la morphologie et du positionnement des constituants de
l’arthroplastie. Dans les prothèses cimentées, elles s’appliquent à travers le ciment qui ne joue
qu’un rôle d’adaptateur transformant une prothèse standard en une sur mesure. Il permet la
répartition homogène des contraintes. Ce type de force s’exerce de la même façon sur les
arthroplasties non cimentées. Elles doivent donc avoir une morphologie adaptée permettant une
bonne répartition des contraintes sans l’utilisation de ciment.
L’ensemble de ces contraintes est responsable des facteurs mécaniques du descellement. Elles
dépendent dans tous les cas de la forme, des matériaux, de l’état de surface et du mode de
fixation utilisé dans les arthroplasties. Le descellement aseptique est donc multi-factoriel,
secondaire à l’association des facteurs biologiques et mécaniques responsables d’une ostéolyse
progressive entraînant la migration de l’implant. Des études expérimentales confirment cette
théorie, en montrant que la présence de particules d’usure ne suffit pas à reproduire une
résorption osseuse in-vitro. Les facteurs mécaniques à type de micro-mobilité mais aussi pression
alternée du liquide synovial, participent aux processus d’ostéolyse.
Nous allons reprendre ses éléments en fonction du mode de fixation en les comparant aux
résultats cliniques des grands types d’arthroplasties connues.
I-3 : Etude des implants fémoraux
Nous allons étudié les grandes caractéristiques techniques en différenciant successivement la
géométrie, les matériaux, l’état de surface utilisé pour la réalisation des tiges prothétiques. Nous
traiterons dans un premier temps les tiges cimentées puis dans un deuxième temps les tiges sans
ciment. Le but n’est pas d’être exhaustif en réalisant un catalogue des prothèses utilisées mais
plutôt de présenter les grands option techniques et leurs résultats afin de dégager les éléments
d’un consensus sur les implants fémoraux. Nous proposerons un classement en fonction de leur
géométrie ainsi qu’un organigramme chronologique.
I-3-1 : Géométrie
-13-

La géométrie d’une tige peut être décrite par l’étude de sa forme dans les différents plans :
frontal, sagittal, horizontal. Afin de caractériser chaque tige, nous lui attribuerons deux lettres
majuscules en fonction de chaque caractéristique dans chaque plan de l’espace permettant de
coder leurs grandes orientations géométriques. Une tige peut être droite ou courbe, plus ou moins
remplissante que ce soit dans le plan frontal ou sagittal. Le caractère remplissant étant défini par
la recherche volontaire d’un contact osseux dans un des deux plans. Elle peut présenter une
collerette et enfin une antéversion du col.
La codification que nous adopterons sera la suivante
- D F pour droite dans le plan frontal (zone diaphyso-métaphysaire , Charnley)
- D S pour droite dans le plan sagittal (Charnley)
- C F pour courbe dans le plan frontal (Charnley Muller)
- C S pour courbe dans le plan sagittal ( Lubinus SP)
- R F pour remplissante dans le plan frontal (Muller droite)
-R S pour remplissante dans le plan sagittal
-co F pour conique dans le plan frontal
-co S pour conique dans le plan sagittal
- H R pour rectangulaire dans le plan horizontal
- C pour la présence d’une collerette
-A pour la présence d’une antéversion du col.
Au total on peut par exemple définir la prothèse type Charnley flat back par DF DS HR co F ce
qui signifie qu’elle est droite dans le plan frontal et sagittal, rectangulaire dans le plan horizontal,
conique dans le plan frontal, mais qu’elle n’est pas remplissante ni en frontal ni en sagittal et
qu’elle ne présente pas de collerette et pas d’antéversion.
Une prothèse type Muller droite sera définie par DF DS RF HR coF ce qui signifie qu’elle est
droite dans le plan frontal et sagittal, remplissante dans le plan frontal, rectangulaire à la coupe et
conique dans le plan frontal. Mais qu’elle n’est pas remplissante dans le plan sagittal et qu’elle ne
présente pas de collerette ni d’antéversion du col.
Nous allons grâce à cette codification définir un organigramme chronologique permettant de
comprendre les grandes orientations techniques qui ont été proposées au fil des décennies.
I-3-2 : Tiges cimentées
-14-

plan sagittal (DF DS)
I-3-2-1 : Tiges droite dans le plan frontal, droite dans le
-Tiges de Charnley ( DF DS HR coF)
La « Low Friction Arthroplasty » de John Charnley est née en 1962 après de nombreux travaux
sur la fixation à l’aide du ciment acrylique et sur les couples de friction. La prothèse initiale
dites « Flat back ou L.F.A ». pour Low Friction Arthroplasty peut se définir comme une prothèse
DF DS HR coF c’est à dire droite dans le plan frontal et sagittal à section rectangulaire et conique
à décroissance progressive vers le bas. Par ailleurs elle est monobloc avec un angle cervico-
diaphysaire de 125° et une tête de 22,25. Elle ne présente pas de collerette ni d’antéversion du
col.
Les premiers résultats ont été publiés en 1972 dans le JB-JS British (10), il détaille les résultats
de 379 PTH sur les 582 premières implantées réalisées à Wrightington de Novembre 1962 à
Décembre 1965 avec un recul de 4 à 7 ans.
Toutes les tiges étaient de type « flat-back », par contre il existait deux types de cupules en
polyéthylène avec ou sans métal-back. Les résultats de la tige ont été excellents sans aucune
reprise à ce délai de 4 à 7 ans. De très nombreuses autres études ont été réalisées validant les
résultats initiaux de Charnley avec des reculs importants , qui montrent des taux de révision de 10
à 20 % à 20 ans et plus.
Tableau n° 1 série de tiges type flat back.
Nombre
De hanches
étudiées
Recul
en années
-15-
Descellements
radiologiques
Fracture
de tige
Descellements
réopérés
DaII (37) 488 12 4.7% 7% 6.5%
Wroblewski(38) 193 18-26 29%
Salvati (39) 100 10 10 % (40,7 %) 2% 2%
Schulte-Johnston (40) 322 20 7 % (45 %) 0,60% 2%
Kavanagh(41) 333 20 32%
Clarac(42) 309 20 16%
Stauffer (41) 333 15 32% 12.7
Older/Chanley (43) 307 21 8% 8.4%
Herberts (44) 11880 17 14%

Les éléments géométriques de la réussite de cette tige ont été analysés par de nombreux auteurs a
posteriori. Ce sont, sa forme rectangulaire à la section qui permet une bonne stabilité en rotation,
une tige droite dans le plan frontal de forme conique ce qui diminue les forces de cisaillement au
niveau de l’interface ciment tige et qui permet un recalage éventuel en cas de « debonding ». Il
n’existait initialement que deux tailles de prothése adaptées aux petits canaux médullaires. Ces
éléments sont bien sûrs associés à un matériel présentant une bonne biocompatibilité ainsi qu’une
bonne résistance, un état de surface lisse, un couple de frottement métal-polyéthylène à petite tête
permettant de limiter les débris d’usure.
Les résultats sont excellents avec un recul exceptionnel , d’autant plus que l’on estime que plus
d’un million de ce type d’arthroplasties et évolutions, a été posé justifiant le terme de « Gold
Standard ». Par exemple l’étude portant sur le registre national suédois montre 14 % de reprise à
17 ans de recul sur un nombre très important de tiges (11880).
Par ailleurs de nombreuses évolutions de la prothèse type Flat Back ont été proposées au cours
des années afin d’améliorer encore les résultats. Ce sont principalement les ruptures de tiges qui
conduisent John Charnley à modifier l’implant « Flat Back » original et à créer la gamme
« évolution ».
-16-

Organigramme des implants cimentés
-17-

Charnley- Kerboul Mc Kee- Farrar
Muller Droite ( à gauche
le modèle « displasique »)
-18-
Lubinus SPII
Implant
« Exeter »
Muller courbe

Les taux de fractures de la littérature sont de 0,23 % à 19 %. Pour augmenter la résistance à la
fatigue, il augmente le volume et la section de la tige aboutissant au modèle « Round Back ». A la
section, cette tige a des formes ovalisées et présente une augmentation considérable de la rigidité
de la tige. Par ailleurs à partir de 1975 des « flanges », ailerons antéro-postérieurs furent proposés
pour améliorer la cimentation en augmentant sa pressurisation. Les résultats de cette évolution
ont été présentés dans une étude comparant entre 1975 et 1986, 264 L.F.A. de première
génération et 402 L.F.A. de deuxième, troisième et quatrième générations (45). Les résultats
restent difficiles à interpréter mais deux éléments ont été mis en évidence. Le taux de fractures
de tiges passe de 5,4 % dans la série « flat back » à 0,4 % pour les tiges évolution correspondant
bien à la rigidification générale de l’implant mais le taux de descellement aseptique de la tige
passe respectivement de 0,7 % à 13,2 %. Ces mauvais résultats de la tige évolution par rapport à
la tige Flat Back original sont difficiles à interpréter. D’une part la forme arrondie avec la
« Round-back » diminue la résistance en torsion, d’autre part le changement de l’état de surface,
mat pour les tiges évolution et poli pour les tiges Flat Back, peuvent intervenir. Enfin les
méthodes différentes de cimentation , première génération pour les tiges Flat Back et deuxième
génération pour les tiges évolution, devraient plutôt être en faveur de l’évolution.
Au total, actuellement les élèves de l’école de Charnley sont revenus avec la gamme « élite » aux
formes proches de la tige type Flat Back originale. Cet implant a montré des taux de survie
exceptionnels, coup de maître de la part de Sir J Charnley rendant toutes évolutions difficiles.
(DF DS HC coF coS)
-Tiges Wringhtington FC “Frustro-conical” (WFC)
Cette tige a été développée par Kevin Hardinge à partir de 1981. Elle dérive de la tige originale
de Charnley. Elle est droite dans le plan frontal et dans le plan sagittal mais présente à la section
une forme cruciforme avec 4 dépressions améliorant la stabilité rotatoire. Elle est plus
volumineuse que la tige de Charnley de géométrie conique dans le
plan frontal et dans le plan sagittal (voir schéma WFC) afin d’obtenir un meilleur centrage et une
répartition plus régulière du ciment. Deux séries de prothèses ont été comparées par Hardinge
comprenant 260 tiges de type Flat Back et 260 tiges (WFC) (46). Le taux de révision pour
descellement aseptique fémoral est de 0 % à 5 ans, 1 % à 10 ans et 2 % à 15 ans pour la WFC et 0
-19-

% à 5 ans, 2 % à 10 ans et 16 % à 15 ans pour la tige Flat Back. Hardinge explique ces meilleurs
résultats par une amélioration de la stabilité ainsi qu’un meilleur centrage avec une répartition du
ciment plus homogène. La technique de cimentation est de deuxième génération pour la tige
WFC rendant l’interprétation des résultats aléatoire.
Au total la stabilité rotatoire de l’implant fémoral semble un élément fondamental pour assurer
une longévité optimale.
-Tiges de Charnley-Kerboul (DF, DS , coF,coS, HR)
M. Kerboul à partir de 1965 utilise des implants de Mac Kee modifiés par Merle d’Aubigné (tiges
fémorales proches d’une tige de Moore et Picot cotyloïdien plus court que la Mac Kee originale).
Il constate que 10 % des cotyles se descellent. Il attribue ce descellement au coefficient de
friction métal-métal sur des têtes de 41, diamètre qu’il juge trop élevé. A partir de 1969 il utilise
la prothèse de Charnley L.F.A. type Flat Back originale et constate après deux ans de recul que 8
% des tiges présentent un liseré clair à la convexité associé à une fracture transversale du ciment
à la pointe c’est à dire « un debonding ». Analysant ces descellements par une étude mécanique,
il montre que les prothèses cimentées sont soumises en charge à des contraintes verticales
responsables de force de cisaillement sur l’interface ciment-tige et ciment-os, et à des contraintes
varisantes horizontales. Ces contraintes sont d’autant plus importantes que la tige est longue, avec
un angle cervico-diaphysaire fermé et implanté en varus dans le fémur. Il constate que le ciment
acrylique supporte mal les contraintes en traction et en flexion par contre qu’il résiste bien à la
pression. Par ailleurs il avait constaté que le devenir des tiges était meilleur dans un canal
médullaire étroit même s’il avait été alésé et malgré une couche mince de ciment alors que dans
un canal médullaire large, malgré une épaisse couche de ciment la détérioration était beaucoup
plus fréquente. Kerboul modifia donc la tige afin de diminuer ces contraintes et proposa :
– d’augmenter l’angle cervico-diaphysaire de 125 à 130° réduisant ainsi les contraintes de
pressions varisantes en zone supéro-médiale et inféro-latérale.
– d’élargir et d’épaissir la partie proximale afin d’augmenter l’angle de décroissance transformant
les forces de cisaillement en composante horizontale de pression ( augmentation du Tapered des
anglo-saxon ).
– de disposer d’une gamme complète de prothèses homothétiques (8 modèles) permettant
d’adapter la taille de la prothèse au fémur afin d’obtenir un ciment en couche mince. Le manteau
de ciment pouvant devenir quasi-virtuel dans certaines zones rendant l’implant beaucoup plus
-20-

emplissant en zone métaphysaire mais sans contact avec les corticales. Par contre la géométrie
générale reste la même avec une formule de type DF DS HR coF, coS c’est à dire, droite dans le
plan frontal et sagittal, rectangulaire à la coupe, conique dans le plan frontal et sagittal, ainsi
qu’un état de surface lisse et monobloc avec une tête de 22,25 mm.
Les résultats sont excellents avec 1 à 3 % de descellement aseptique à 20 ans de recul (47).
Comme pour les évolutions de la tige Flat Back (Charnley), Kerboul modifia notablement sa
prothèse en réalisant les séries CMK2 et CMK3 aux formes plus arrondies et à l’état de surface
mat qui présentèrent des résultats inférieurs.
Au total, les implants type Charnley-Kerboul sont actuellement revenus à des prothèses de forme
proche de la MK1 afin d’avoir une résistance aux forces de torsion optimale limitant les
contraintes sur le ciment, réduisant les risques de descellement.
-Tiges de Stanmore (DF, DS, HR, coF, C)
La tige de Stanmore est un implant d’origine anglaise (Londres), Scales débute son
expérimentation en 1956. A partir de 1963, il utilise une prothèse monobloc à grosse tête, au
départ avec un couple de frottement métal-métal puis il le remplace rapidement par un couple
métal-polyéthylène. Cette prothèse est particulièrement intéressante car sa tige est proche de celle
d’une Charnley c’est à dire de type droite dans le plan sagittal, droite dans le plan frontal, à
section rectangulaire de volume légèrement moins important mais elle présente par contre une
collerette.
Nous avons retrouvé deux études, une étude (48) avec des résultats jusqu’à 22 ans portant sur
135 patients où l’on retrouve 2 % de descellement aseptique à 10 ans, 15 ans, 18 ans puis 9 % à
22 ans. Il faut savoir que sur ces études à très long terme la survie des patients est faible, dans ce
cas présent seulement 22 patients sont vivants au recul maximum, ce qui limite leurs validité.
Une autre série montre une étude comparative entre 213 tiges type Stanmore et 200 tiges
Charnley type Flat Back (49). Aucune différence significative n’a pu être mise en évidence à un
recul maximum de 10 ans entre les deux tiges malgré un autre élément interférent qui est la
présence d’une tête de 29 mm sur ces tiges de Stanmore alors que les tiges type Flat Back
présentaient une tête de 22,25. Une seule remarque est à noter, en effet les auteurs citent 14
patients présentant une double arthroplastie avec les deux types d’implants, des liserés
apparaissent plus précocement avec les prothèses de Stanmore qu’avec les Charnley. Une étude
-21-

adiologique sur 51 Charnley et 57 Stanmore ne montre pas de différence significative de
migration qui sont pour la Charnley de 1,4 mm à un an et 2,6 mm à 7 ans et pour la Stanmore de
1,3 mm à un an et 2,8 mm à 7 ans.
Au total la présence d’une collerette ne peut pas être retenue comme un élément péjoratif mais
plutôt comme un facteur neutre pour ce type d’implants non remplissant en zone métaphysaire
(pas auto blocage ).
-Tiges Exeter (DF DS HR coF coS)
Ling à partir de 1969 développe une tige droite dans le plan frontal et sagittal de section
rectangulaire, sans collerette . Il avait en effet constaté un grand nombre de résorption du calcart
avec des tiges type Mac Kee Farrar. L’originalité de cette tige vient de sa forme doublement
conique dans le plan frontal et sagittal afin, d’après Ling, d’obtenir une répartition homogène du
ciment et un transfert optimum des contraintes. L’état de surface est lisse par hasard, puisque,
l’acier inoxydable E.N. 58 J. n’était disponible qu’en finition polie (0,01 à 0,03 microns). Cette
tige est monobloc avec une tête de 30 mm qui semble un bon compromis pour Ling entre la tête
de 22 de Charnley et la tête de 41 de Mac Kee. L’élément le plus important lui semble être
l’épaisseur de polyéthylène plus que la notion de « Low Friction ».
Les résultats de cette tige sont excellents (50) avec par exemple la série originale de 433 tiges à
plus de 25 ans et seulement 2,4 % de reprises pour descellement aseptique. Il faut probablement
leur ajouter les 3,5 % de rupture à 10 et 15 ans de recul qui représentent des équivalents de
descellement.
L’évolution de cette tige se fait en 1976 vers la deuxième génération : sur le plan morphologique
la section de la tige augmente pour accroître sa résistance afin d’éviter les ruptures. Le nombre de
tailles disponibles augmente afin de mieux adapter la prothèse au fémur. Il n’existait en effet que
deux tailles disponibles à l’origine. Les résultats de la deuxième génération sont nettement moins
bons comme le montre les grands registres nord européens, à 14 ans 83.8% de survie sur 2734
tiges mattes (44). Ling explique ces mauvais résultats par le changement de l’état de surface qui
est devenu mat dans la deuxième génération. Nous y reviendrons dans le chapitre sur les états de
surface.
-22-

Au total, les prothèses dites DF DS droite dans le plan frontal, droite dans le plan sagittal non
remplissantes ont de très bons résultats à long terme. Leurs évolutions ont montré qu’il fallait
favoriser une importante résistance aux contraintes en torsion, avec des formes rectangulaires en
coupe. La richesse des gammes de prothèses proposées permet de les adapter à la taille du fémur.
Cette forme droite dans le plan frontal et sagittal faisant « confiance » au ciment, conique dans le
plan frontal et ou sagittal, est une des solutions techniques éprouvée .La persistance de ce type de
prothèses sur le marché le prouve.
le plan sagittal (CF DS).
I-3-2-2 : Tiges courbes dans le plan frontal, droites dans
Les tiges courbes dans le plan frontal et droites dans le plan sagittal ont été très tôt utilisées. Elles
représentent l’autre grande famille originelle. La prothèse d’origine est la prothèse de Mac Kee
Farrar. A partir de 1960 Mac Kee adopte la fixation de la tige et du cotyle par du ciment après les
résultats mitigés des prothèses sans ciment de type Thompson. Le couple de frottement reste
métal-métal. Le cotyle est redessiné, il est non retentif à Picot et cimenté. La prothèse est courbe
dans le plan frontal, droite dans le plan sagittal, de forme globalement rectangulaire en
section(CF DS HR coF, C). Elle est monobloc avec une tête de 41 mm et un couple de frottement
métal-métal. Le dessin de la tige sera définitif à partir de 1965 grâce à la collaboration de Watson
Farrar.
Les séries montrent des résultats mitigés comme la série publiée en 1986 sur 808 tiges avec un
recul de 14 ans qui montrent 50 % de descellement radiologique et 8 % de fractures de tiges (51).
L’ensemble des auteurs montrent des taux importants de descellement cotyloïdien (52, 53). A
partir de 1974 Mac Kee abandonne le couple de frottement métal-métal pour un métal-
polyéthylène en conservant des têtes de grand diamètre (41 mm) ce qui donnera de mauvais
résultats.
J Muller développe un implant dit « Charnley-Muller »de forme courbe dans le plan frontal, droit
dans le plan sagittal, de longueur réduite, à section globalement rectangulaire, conique dans le
plan frontal et à collerette (CF DS HR cF C ), évoquant une forme de « banane ». L’ état de
surface est de type mat et même à picot. Les résultats à long terme sont médiocres . Hoogland,T
(54) en 1981 retrouve 18% de révision. Dunn (55, 56) en 1982 sur 189 implants retrouve 28% de
-23-

descellements radiologiques et 8% de reprises avec 5 à 9 de ans un recul. Hoffman (57) CW
retrouve 37% de décèlement à 15 ans de recul. Les résultats de ces séries à long terme sont
parfois étonnants, Wessinphage (58) ne retrouve aucune reprise à 15 ans sur 544 implants !
Au total l’ensemble des auteurs confirme la fréquence des positionnements en varus
significativement corrélé au descellement de ce type d’implant. Ces malpositions sont
responsables en association à la géométrie de l’implant , d’un moment varisant dit effet potence,
majoré par rapport à un implant droit dans le plan frontal.
I-3-2-3 Tiges remplissantes dans le plan frontal ( RF)
Poussé par l’expérience de la tige Charnley-Muller et de son positionnement fréquent en varus,
Muller propose une tige droite dans le plan frontal et sagittal , conique et remplissante dans le
plan frontal, et sans collerette (DF, DS, RF, coF, HR ). Son caractère remplissant permet un
contact osseux direct entre l’implant sur les versants latéral et médial, définissant la tige dite
« Muller autobloquante » ou « Muller droite ». Le profil mince délimite deux colonnes de ciment
une antérieure et une postérieure solides qui bloquent bien les rotations . Les détracteurs
considèrent que le manteau de ciment est fragilisé aux niveaux des zones de contacts os/implant.
Il est en effet discontinu ce qui va à l’encontre des théories en faveur d’un manteau de ciment
uniforme de 2 mm d’épaisseur minimale.
Alors qu’un nombre très important de ce type de prothèses ont été posées, la littérature est
pauvre. Brémant (59) dans une étude très bien documentée retrouve sur 110 implants, un taux de
survie pour le fémur de 98.3% à10 ans et note seulement 6 valgus et 2 varus. Le caractère
autobloquant permet donc un bon positionnement de la tige quasi systématique, évitant les
fréquents positionnements en varus et valgus des tiges de Charnley-Muller. Dans le registre
national Suédois le taux de survie à 15 ans est de 81,2% sur 1274 implants alors qu’il était de
plus de 90% à 10 ans (44). La survie semble diminuer de manière plus importante après 10 ans,
date à laquelle elle devient inférieure aux implants type Charnley.
-24-

Courbe du registre suédois (1998) :
Mais si l’on considère les implants cimentés avec des techniques de deuxièmes générations (
1581 implants entre 1987et 1996 ), la survie à 9ans (97.2%) est nettement meilleure permettant
d’espérer de meilleurs résultats à long terme. L’état de surface mat limite probablement aussi les
résultats à long terme. Les implants dits « Muller droit » actuellement commercialisés présente
une surface lisse !
Au total les tiges remplissantes dans le plan frontal donnent des résultats à moyen terme de bon
niveau mais qui s’altèrent après 10 ans . Les changements des états de surface et des techniques
de cimentation devraient les améliorer mais il faudra encore attendre quelques années pour en
avoir la preuve.
I-3-2-4 Tiges courbes dans le plan sagittal ( CS )
Le plus connu est l’implant Lubinus SP. Il fait suite au Lubinus IP (droit dans le plan sagittal)
depuis 1978. Il est droit dans le plan frontal avec une courbure dans le plan sagittal, doublement
conique mais non remplissant, il présente une antéversion du col et une collerette ( DF CS coF
coS C A). La courbure, haute à concavité antérieure dans le plan sagittal, permet théoriquement à
-25-

l’implant de s’adapter à la courbure physiologique de l’extrémité supérieure du fémur.
L’antéversion du col permet de rendre l’implant le plus « anatomique » possible.
Les résultats à long terme montrent une survie supérieure aux implants type Charnley. Le registre
national suédois (44) montre une survie à 13 ans de 93.4% pour les tiges SP alors que la tige
Lubinus IP était à 86% au même recul. D’autres études sont contradictoires, Salvilahti (60) en
1997 pour sa part ne montre pas de différence significative entre la tige droite et courbe sur 543
implants à 8 ans de recul de même que Partio (61) en 1994. D’autre éléments peuvent interférer,
en effet les premières générations de tige ont été implantées avec des techniques de cimentation
de première génération, les techniques de deuxième génération permettent d’obtenir de
meilleures survies pour l’implant Lubinus SP 97.4% à 9ans sur 14907 implants ( entre 1987 et
1996 ) (44).
.L’ évolution de la Lubinus SP est la SPII. C’est la seule prothèse qui présente une double
courbure dans le plan sagittal. Une basse dans le but de s’adapter à la concavité postérieure de la
diaphyse fémorale. Une haute comme celle de la SPI pour s’adapter à l’anté-flexion antérieure de
la métaphyse fémorale. Les détracteurs lui reprochent un effet de « chicane » pouvant rendre son
implantation et surtout son ablation difficile. Les résultats sont du même ordre que pour le SP I
(62, 63).
Au total, l’intérêt des tiges courbes est d’améliorer le centrage sagittal évitant le contact
implant/os en bout de tige que l’on peut constater avec les tiges droites. Les tiges à courbure dans
le plan sagittal ne nécessitent pas de positionnement postérieur au niveau du col afin d’avoir un
bon centrage distal, comme Ling le conseille avec les implants droits de type Exeter. Cette
géométrie facilite la mise en place des implants. Ce centrage distal dans les deux plans permet
une répartition optimale du ciment. Les résultats à long terme sont bons.
I-3-2-5 Consensus sur la géométrie des tiges cimentées.
Deux types de géométrie ont fait la preuve de leurs efficacité ce sont :
- D’une part, les implants droit dans le plan frontal et sagittal, conique dans le plan frontal et ou
sagittal ( DF DS coF coS ), sans caractère remplissant, ce sont les implants types Charnley,
Exeter … Ils font confiance au ciment qui adapte parfaitement leurs formes aux fémurs. Le recul
-26-

est très long, plus de 20 ans . Les résultats sont en amélioration constante avec l’utilisation des
techniques de cimentation de deuxième génération
- D’autre part, les implants remplissant en zone métaphysaire c’est à dire autobloquant, ce sont les
implants type Muller droit. Leurs résultats sont bons et devraient s’améliorer avec l’utilisation
d’implant à effet de surface lisse et une cimentation de deuxième génération.
La présence d’une courbure sagittale semble un élément favorable au centrage distal de l’implant,
rendant le manteau de ciment plus uniforme . Les résultats des implants types Lubinus SP le
confirme.
L’ajout d’une collerette est plus discutable. Pour Harris elle permet le transfert des charges vers
le col, de mieux pressuriser le ciment, de diminuer les contraintes en zone proximale, de protéger
des débris d’usure articulaire(64, 65). Les détracteurs pensent qu’il est parfois difficile d’obtenir
le contact entre col et collerette (66). Ling constate que les collerettes vont a l’encontre du
principe de l’autoblocage des implants et peuvent gêner le recalage des implants en cas de
Debonding. Le débat reste ouvert, les fabricants ont trouvé une solution garantissant les
convictions de chacun, il proposent souvent dans la même gamme les implants avec et sans
collerette. L’utilisation de collerettes avec des implants de type autobloquant est un non sens.
I-3-3 Implants non cimentés
Avant l’avènement du ciment et l’enthousiasme qu’il suscita, tous les implants étaient bien sûr
non cimentés. Deux implants doivent être cités. Ce sont les prothèses de Moore et de Thompson.
Leurs conceptions remontent aux années 1950 et les résultats furent très intéressants (67). La
meilleure preuve étant l’utilisation de la prothèse de Moore de nos jours en Traumatologie chez
des patients aux capacités fonctionnelles limitées. Son caractère « autobloquant » dans le plan
frontal permet une bonne stabilité immédiate de l’implant suffisante dans ces indications.
Il faut attendre l’apparition des premiers échecs des implants cimentés pour qu’une « deuxième
génération » de prothèses non cimentées voit le jour. La première expérience est soviétique avec
Sivash ((68)229 C) rapidement abandonnée. Ring ( CF, DS, coF, C) (69, 70) à partir de 1964
-27-

propose une prothèse sans ciment. L’implant sera progressivement modifié, pour la dernière
génération, les résultats seront comparables aux prothèses de l’époque.
Il faut attendre le début des années 70 avec Robert Judet qui propose l’utilisation d’un implant(
DF, DS, coF, C) en porométal (Chrome-Cobalt recouvert de macroporosités de surfaces de 200
microns à 2 mm). Cet implant est « autobloquant » dans le plan frontal , assurant une bonne
stabilité primaire. La notion d’ancrage biologique apparaît avec colonisation osseuse prouvée par
les études histologiques.
Dans le même temps Lord en 1975 propose la prothèse Madréporique ( DF, DS ) à appui
trochantéro-diaphysaire, prothèse « autobloquante » dans le plan frontal et sagittal, à collerette et
à longue tige de section ronde. Les résultats de l’ostéointégration de ces deux prothèses ont été
bons. Sur le plan clinique les douleurs de cuisse étaient fréquentes, sur le plan radiologique la
présence d’un stress schielding était souvent retrouvé (20 %) par pontage des contraintes de la
zone métaphysaire secondaire à une fixation préférentielle diaphysaire. Enfin, les difficultés
d’extraction ont rendu les reprises extrêmement difficiles. C’est pourquoi Lord à partir de 1983
abandonne la surface madréporique au profit de surfaces cannelées(71, 72).
A partir de 1984, une deuxième génération de prothèses non cimentées est apparue bénéficiant de
l’expérience des précédentes. On retrouve des implants qui sont tous de type DFCFcoF c’est à
dire droit et conique dans le plan frontal permettant un effet d’autoblocage dans le but d’assurer
la stabilité primaire.
Ils diffèrent par leurs formes dans le plan sagittal, par leurs longueurs et la forme de leurs
sections.
- Implant droit dans le plan frontal, droit dans le plan sagittal : DF DS:
A partir de 1984 est commercialisée la prothèse dites Harris Galante ( DF DS coF ) par la
Société Zimmer. Cette tige de première génération est une tige longue droite et de forme conique
dans le plan frontal, dans le plan sagittal elle est droite et peu remplissante en zone métaphysaire
(non conique).
-28-

Organigramme des implants non cimentés
-29-

Implant PCA
Implant de Judet ( Madreporique)
Implant de Lord
-30-
Implant type
Harris- gallante

Implant Corail
Implant
ABG
Implant C L S
Spotorno
-31-
Implant
Esop

A la section, elle est rectangulaire en zone métaphysaire, puis s’arrondit progressivement vers la
zone diaphysaire. Elle présente une collerette et un état de surface à type de fiber-mesch en zone
métaphysaire uniquement. Les résultats sont médiocres, avec par exemple pour la série de Kim
(73), sur 82 implants ( avec un recul moyen de 5 ans), 10 % de descellement aseptique, 33 % de
liserés supérieurs à 2 mm en zone métaphysaire et 67 % d’ostéolyse du calcar de plus de 10 mm
de hauteur, enfin 28 % de douleurs de cuisse. Dans toutes les séries, c’est la douleur de cuisse (35
% des cas) qui altère les résultats. Dans la série de Martel (74), les échecs cliniques sont attribués
à la migration de l’implant du fait du manque de remplissage métaphysaire ou diaphysaire. La
tige apparaît donc mal adaptée, remplissage métaphysaire insuffisant, surface réhabitable fiber-
mesch insuffisante, inutilité de la collerette (ostéolyse du Merquel très fréquente). L’implant a été
remplacé par son évolution, la tige dite « anatomic ». La collerette a disparu, la tige est courbe
dans le plan sagittal, le volume métaphysaire a été augmenté pour améliorer le remplissage.
Enfin, le fiber-mesch recouvre la totalité de la zone métaphysaire. Dans la série de Bonnevialle
(75) de 1991 à 1995 sur 40 implants de recul de 1 à 2,8 ans, on retrouve une reprise pour défaut
de fixation et 8 % de douleurs de cuisse situées au niveau de l’extrémité de la tige. Les résultats
cliniques se sont améliorés sans faire disparaître les douleurs de cuisse. En 1995, le laboratoire a
retiré cet implant.
L’implant anatomique medulary looking dit A.M.L. développé par Engh (Depuy) : dans le plan
frontal cet implant à une forme proche de la Harris Galante première génération avec collerette,
la différence se situe dans le plan sagittal. L’implant A.M.L étant remplissant il assure une bonne
stabilité primaire, il reste droit dans le plan sagittal, l’état de surface est du microbillage (Porous-
Coated), répartis sur toute la zone métaphysaire. Les résultats sont bons avec pour une série
présentée par Engh (76), un taux de survie à 10 ans de 96,4 % sur 900 patients et une autre série
réalisée entre 1982 et 1984 comportant 227 implants A.M.L. à 9 ans de recul (77). Une seule tige
a été révisée ce qui donne un taux de survie de 99,3%, 3 tiges sont instables radiologiquement, le
taux d’échec des implants fémoraux est de 1,8 % à 9 ans.
L’implant alloclassique S.L. est apparu dans la même période à partir de 1985. Sa géométrie est
légèrement différente. Il est de longueur inférieure, droit dans le plan frontal, droit dans le plan
sagittal, de forme conique dans le plan frontal et sagittal, et rectangulaire dans la section en zone
-32-

métaphysaire et diaphysaire. Il présente un aileron métaphysaire augmentant la stabilité rotatoire
et axiale transmettant les contraintes au grand trochanter. Sa stabilité primaire est assurée par
« autoblocage » dit « tridimensionnel » selon Zweymuller. La stabilité secondaire est obtenue par
un état de surface de type Titane sablé. Les résultats sont excellents. Dans la série de Delaunay
(78) sur 2 types d’implants regroupant deux modèles de tiges, initialement la Hochgezogen-hg
puis à partir de 1988 l’Alloclassic S.L, 213 tiges sont réparties en 59 H.G et 154 Alloclassic S.L.
La seule différence entre ces deux implants étant le remplissage plus important en zone
métaphysaire principalement dans le plan sagittal pour l’alloclassic. Les résultats montrent 98,9
% de survie à 10 ans. Il y a eu 2,9 % de fractures métaphyso-diaphysaires ce qui correspond aux
chiffres rapportés dans la littérature. Par contre 6,1 % de fractures trochantériennes traduisent
l’apprentissage nécessaire pour la pose de ce type d’implant. Sur le plan radiologique il a été
retrouvé dans 11,7 % un stress-schielding fémoral. Il existait une atrophie du calcar dans 5,2 %
des cas et un liseré en zone médio-diaphysaire dans 1,8 % des cas. Sur le plan fonctionnel, 93 %
d’excellents et bons résultats.
- Tiges courbes dans le plan sagittal (CS):
Les plus anciens sont l’implant type P.C.A. pour Porous-coated anatomic (How Medica) et
l’implant A.P.R. pour Anatomic Porous Replacement. Ils ont une longueur inférieure proche de
celle des implants standards cimentés. Ils sont coniques dans le plan frontal et dans le plan
sagittal (bi-conique). Un microbillage est réparti en zone métaphysaire uniquement. Les résultats
pour l’implant P.C.A. sont médiocres alors que cette tige a été largement posée aux USA, elle a
fait l’objet de nombreuses publications . Une étude de Kim (79) avec un recul minimum de 10
ans sur 116 implants P.C.A. montre 29 % de douleurs de cuisse, 11 % de reprises et 59 %
d’ostéolyse radiologique à 11 ans. On peut constater sur le profil que la courbure sagittale de la
P.C.A. est très basse rendant probablement son centrage dans le plan sagittal difficile,
responsable de contact osseux entre la pointe de la tige et les corticales (80)). Kim (79) dans son
étude montre que ce type d’implant est responsable de deux types de douleurs, des douleurs
épisodiques les premiers mois à caractère mécanique puis des douleurs plus intenses persistants
au delà de 2 à 3 ans secondaires à l’absence de fixation. Les différents auteurs insistent sur le
-33-

manque de remplissage métaphysaire de cet implant entraînant une stabilité primaire insuffisante,
alors que la partie distale est trop volumineuse entraînant blocage et stress-schielding à l’origine
de nombreuses douleurs de cuisse.
-Troisième génération
A partir des années 1990 la 3ème génération d’implants non cimentés a fait son apparition. Ils
présentent des caractéristiques communes : droit dans le plan frontal, remplissant en zone
métaphysaire (bi-conique, frontal et sagittal), rectangulaire à la section en zone métaphysaire aux
formes arrondies en zone diaphysaire de longueur identique à celles des tiges cimentées
standards. Les tiges les plus récentes ( A.B.G, ESOP, Cédior) adoptent à nouveau une courbure
sagittale dans le but d’assurer un meilleur centrage de la partie distale, et d’éviter les contacts
distaux os-prothèse source de douleurs de cuisse. L’élément essentiel étant la stabilité primaire
qui avec l’utilisation de revêtement bio-actif ou de Titane poreux permettra l’ostéointégration
assurant la stabilité secondaire. On retrouve les implants type A.B.G. (81), corail (82, 83), Omni-
fit (84), Esop (85), Cédior. Ils sont en général revêtus d’hydroxyapatite soit totalement, soit
partiellement en zone métaphysaire. Les résultats à moyen terme sont bons et doivent être
confirmés. Le principal élément étant la quasi disparition des douleurs de cuisse qui sont
devenues surtout peu intenses ne nécessitant pas de reprise chirurgicale. Enfin, la fixation
métaphysaire permet d’espérer d’obtenir à long terme la conservation du capital osseux. Les
résultats à court terme sont excellents.
Au total, au vu de l’expérience acquise, un implant non cimenté doit présenter une morphologie
permettant une stabilité primaire optimale garantissant l’ostéointégration du revêtement
éventuellement bio-actif type hydroxyapatite ou Titane sablé. De nombreuses géométries ont
prouvé leurs efficacités. D’une part les implants droits dans le plan sagittal et frontal de deuxième
génération (type AML ou Spotorno) ; d’autre part les implants dits de troisième génération bien
adaptés à la morphologie de la zone métaphysaire dont les résultats à court terme sont encore
meilleurs. En zone diaphysaire, ils doivent être bien centrés dans le plan frontal et sagittal afin
d’éviter un contact direct entre les corticales et l’implant d’ou l’intérêt éventuelle d’une courbure
sagittale..
-34-

I-4 : Biomatériaux métalliques :
Le « cahier des charges » des bio-matériaux pour la réalisation des implants fémoraux exige :
- une parfaite compatibilité avec l’organisme non seulement sous forme d’implant massif, mais
également sous forme de particules d’usure et de produits de corrosion.
- une résistance à toutes les formes de corrosion y compris la fatigue-corrosion et le « fretting »
corrosion dans les conditions mécaniques rencontrées in vivo.
- une résistance élevée à l’usure.
- une résistance mécanique adaptée aux sollicitations (rigidité, flexibilité) et stable dans le temps
(résistance en fatigue).
- la possibilité de mise en forme aisée, permettant la réalisation de l’état de surface souhaitée.
- la possibilité de stérilisation sans modification des qualités mécaniques.
Après l’utilisation d’ivoire par Gluck (1), puis du verre et du pyrex par Smith Petersen (86, 87)
, de l’acier inoxydable par Wiles en 1938, Judet utilise le polyméthilmétacrylate (1946).
Haboush (6) en 1953 est le premier à utiliser des implants en chrome cobalt cimentés. De
nombreux bio-matériaux (88) métalliques ont alors été utilisés avec des résultats variables en
fonction de leur compatibilité et de leur résistance. Mais de façon globale les bio-matériaux
utilisés en Orthopédie peuvent se diviser en trois grandes familles :
- les aciers
- les alliages à base de chrome cobalt (Co-Cr)
- les alliages de Titane.
Les métaux purs n’étant pratiquement jamais utilisés sauf rarement pour le Titane.
I-4-1 : Les aciers
Les aciers sont des alliages dont la base principale est le Fer. Si le taux de Carbonne est supérieur
à 1,7 %, nous obtenons une fonte et si ce taux est inférieur à 1,7 % nous obtenons un acier. Dans
les aciers, on distinguera deux sous familles, les aciers au Carbonne et les aciers inoxydables.
Les aciers au Carbonne sont classés en aciers doux, mi doux, durs en fonction de la teneur en
Carbonne. Plus cette teneur sera importante, plus l’acier sera dur. L’introduction d’éléments
-35-

d’alliage autre que le Carbonne améliore spectaculairement le niveau de l’oxydation créant des
aciers inoxydables.
Les aciers inoxydables peuvent être constitués d’éléments d’alliage très divers. On retrouve :
- le Molybdène qui joue un rôle primordial dans la résistance à la corrosion. La teneur optimale
étant de 4 %, minimum de 2 %.
- le Chrome qui joue un rôle essentiel sur la corrosion. Il permet la formation d’un film très mince
d’oxyde de chrome (phénomène de passivation) qui protége l’acier contre les agressions
extérieures. Un taux minimum de 12 % est nécessaire pour engendrer ce film de passivation et
pour donner complémentairement au Molybdène le caractère inoxydable.
- le Nickel permet d’améliorer les performances mécaniques sans amener de fragilisation, les
proportions de 10 à 14 % sont optimales.
En France il existe une norme permettant l’utilisation des aciers inoxydables (NFS 90401 de
Décembre 1981) définissant les caractéristiques exactes des aciers utilisables en Orthopédie (89).
Ils doivent comporter de 16 à 19 % de Chrome, 12 à 16 % de Nickel, 2 à 4 % de Molybdène. La
concentration en Carbonne est de 0,08 à 0,03 % permettant de définir trois nuances. Nuance A :
forte teneur en Carbonne 0,08 % possédant d’excellentes qualités mécaniques mais une résistance
à la corrosion moyenne. Il convient pour la réalisation d’implants temporaires. Teneur en
Carbonne faible 0,03 % maximum, dit 316 L, nuance B et C de la norme sont utilisables pour la
réalisation d’implants permanents tel que les prothèses de hanche. Ces aciers présentent des
caractéristiques mécaniques regroupées dans le tableau (89) (cf tableau).
Comparativement aux autres alliages métalliques il présente une charge de rupture un peu faible,
une élasticité basse qui représente un risque de déformation de l’implant et qui nécessite donc
l’utilisation de l’écrouissage à froid ou l’ajout d’Azote permettant d’augmenter cette limite
d’élasticité. Ils peuvent être mis en forme par forgeage, technique permettant une bonne
précision.
Tableau I :Composition chimique des aciers à forger inoxydables (Norme NF S90 401)
-36-

Nature
de l’élément
Note : L’ajout éventuel d’azote est possible jusqu’a 0,080 %
pour les nuances B et C
I-4-2 Les alliages de Chrome Cobalt :
Ils sont utilisés dans le domaine industriel sous le nom de stellites. L’alliage classique comprend
60 % de Cobalt et 26,5 à 30 % de Chrome. Il faut distinguer les alliages destinés à être coulés et
ceux qui doivent être forgés.
Limites de la composition (pourcentage en masse)
Nuances
A (316) B (316 L) C (316 L)
Carbone 0,08 max. 0,03 max. 0,03 max.
Silicium 1,00 max. 1,00 max. 1,00 max.
Manganèse 2,00 max. 2,00 max 2,00 max.
Nickel 13,0 à15,0 13,0 à 15,0 12,0 à 16,0
Chrome 17.0 à19.0 17,0 à 19,0 16,0 à 19,0
Molybdène 2,0 à3,5 2,0 à 3,5 2.5 à 3,0
Soufre 0,010 max. 0,010 max. 0,010 max.
Phosphore 0,025 max. 0.025 max. 0,025 max,
Cuivre 0,50 max. 0.50 max. 0,50 max.
Fer balance balance balance
Les alliages coulés (Vitallium, Vinertia, Zimaloy, Stellite H.S. 21), normes NH S 9052 se
caractérisent par une forte proportion de Cobalt, de Chrome et de Carbonne. Ils présentent une
-37-

dureté élevée ce qui a permis leur utilisation pour les surfaces de frottement, utilisables soit sous
forme de revêtement soit sous forme de pièces massives (89) (cf tableauII). Ils présentent une
grande dureté inférieure à celle de l’Alumine mais très supérieure à celle de l’acier inoxydable
d’où de meilleures performances sur le plan de l’usure et du frottement. Ils présentent une
résistance à la corrosion meilleure que l’acier inoxydable ainsi qu’une charge de rupture
également meilleure. Leurs limites d’élasticité sont très proches de la charge de rupture, limitant
le risque de déformation permanente, mais, une résistance en fatigue faible amène un taux de
rupture non négligeable d’implants fémoraux. Enfin le module d’élasticité est élevé, aussi élevé
que l’acier inoxydable, ce qui pose un problème de transmission et de répartition des contraintes
entre l’implant, le ciment et l’os cortical (module d’élasticité 200 000 M.P.a alors que ciment
3000 M.P.a, os cortical 25 000 M.P.a).Compte tenu de ces éléments favorables et défavorables,
des recherches ont été réalisées afin d’améliorer leurs qualités en modifiant leurs composition
permettant la mise en forme par forgeage.
Les alliages à forger (Vitallium Forgé, Francobal, Neutrillium) comportent plusieurs variétés :
- l’alliage à forger et mise en forme à froid, à base de Cobalt (NF S 90 403) (cf tableau III).
- l’alliage à forger à base de Cobalt, de Chrome, de Tungstène et de Nickel (NF S 90 406) (cf
tableau IV).
- l’alliage à forger à base de Cobalt, Nickel, Chrome et de Molybdène ou M.M.
35 N (NF S 90 407). Il est commercialisé sous le nom de Protasul 10 (cf tableau V, très haute
teneur en Nickel).
Tableau II (89) :
Eléments
-38-
Limite de la composition en
pourcentage en masse (m/m)
Chrome 26,5 à 30,0
Molybdène 4,5 à 7,0
Nickel 2,5 max.
Fer 1 max
Carbone 0,35 max.
Manganèe 1,0 max.
Silicium 1,0 max.
Cobalt balance

Alliages coulés (vitallium, vinertia, zimaloy,
stellite HS 21), norme NF S90 40
Elément
Tableau III (89):
-39-
Limite de la composition en
pourcentage en masse
Cobalt 39 à 42
Chrome 18,5 à 21,5
Nickel 15 à 18
Molybdène 6,5 à 7,5
Manganèse 1 à 2
Carbone 0.15 max
Béryllium 0,001 max.
Fer balance
Alliages à forger et mise en forme à froid, ,
à base de Cobalt (NF S 90 403)
Tableau IV(89) :
Elément
Limite de la composition en
pourcentage en masse
Chrome 19,0 à 21,0
Tungstène 14,0 à 16,0
Nickel 9,0 à 11.0
Fer 3,0 max.
Carbone 0,15 max.
Silicium 1,0 max.
Manganèse 2,0 max.
Cobalt balance
Alliage à forger : Cobalt, Chrome, Tungstène, Nickel
TableauV(89) :

Elément
-40-
Limite de la composition pourcentage
en masse
Nickel 33,0 à37,0
Chrome 19,0à21,0
Molybdène 9,0 à 10,5
Fer 1,0max.
Titane 1,0 max.
Manganèse 0,15 max.
Silice 0,15 max.
Carbone 0.025max.
Phosphore 0,015max.
Soufre 0,015max.
Cobalt balance
Alliages à forger à base de Cobalt, Nickel, Chrome
et de Molybdène ou M.M. 35 N (NF S 90 407
L’ensemble de ces alliages à forger présente des charges de rupture très élevées (850 M.P.a.), une
limite d’élasticité proche de la charge de rupture et une résistance en fatigue meilleure par rapport
au Cobalt Chrome Molybdène coulé. Toutefois l’élasticité reste très élevée (220 000 M.P.A.) par
contre la dureté plus faible ne permet pas leur utilisation dans les zones de frottement (cf tableau
résistantes comparées).
I-4-3 : Les alliages de Titane
Dans le domaine médical l’expérimentation du Titane a débutée en 1965 aux USA , en Grande
Bretagne, et en URSS montrant une excellente bio compatibilité ainsi qu’une bonne résistance à
la corrosion. Il fut abandonné du fait de ses mauvaises propriétés de frottement et des difficultés
technologiques de fabrication. Cet alliage a par la suite bénéficié de l’énorme effort réalisé pour
son utilisation dans l’industrie aéronautique et aérospatiale. A partir de 1971, en France, les

expérimentations ont repris utilisant un alliage de Titane à base de 6 % d’Aluminium et 4 % de
Vanadium (Ti ,6 Al, 4 V) correspondant à la norme de Décembre 1978 (NF S 90 405). Cet alliage
présente une structure bi-phasée Alpha et Bêta (Alpha hexagonal et Bêta cubique). Il présente
grâce au phénomène de passivation un film protecteur d’oxyde de Titane qui lui assure une
excellente résistance à la corrosion, une excellente bio-compatibilité, une charge de rupture
élevée (1185 M.P.a.), une limite d’élasticité proche de la charge de rupture (1050 M.P.a.) évitant
tout problème de déformation permanente, et une élasticité basse (110 000 M.P.a)., deux fois
inférieure aux alliages Chrome Cobalt ou acier inoxydables) ce qui lui permet de se rapprocher
du module d’élasticité de l’os cortical (25 000 M.P.a.). La transmission des contraintes Titane-os
cortical est ainsi de meilleure qualité (90). Par contre sa résistance au frottement est mauvaise ce
qui ne permet pas de l’utiliser pour les surfaces de frottement (90). Des études pour améliorer ces
caractéristiques par dépôt de Nitrure de Carbure de Titane sont en cours.
Tableau VI (89) : Alliages de Titane (Ti ,6 Al, 4 V)
Elément
Limite de la composition en
pourcentage
-41-
Elément
Limite de la composition en
pourcentage
Aluminium 5.50 à 6,75 Azote 0,05 max.
Vanadium 3,50 à 4.50 Hydrogène 0,015 max.
Fer 0,30 max. Titane balance
Oxygène 0,20 max. Carbone 0.08 max.
I-4-4 : Bio compatibilité :
La bio compatibilité d’un implant est sa capacité à être le plus « neutre » possible vis à vis de
l’organisme receveur. Un implant métallique est responsable de la libération d’ions métalliques
par dissolution. Ce mécanisme est majoré en cas de corrosion. Il libère des particules métalliques
par usure (freeting) . Ces éléments métalliques se retrouvent localement mais aussi à distance. La

concentration locale du Cobalt augmente de 300 à 600 fois, celle du Chrome de 30 à 100 fois
après une pose d’implant en Chrome Cobalt, on constate à distance que le Cobalt est multiplié par
10 dans le sang et les cheveux. Ces ions métalliques s’accumulent dans différents organes : les
muscles, la rate (Cr, Co, Ti, Ni, Fe, Al), les poumons (Cr, Ni), les Reins (Cr, Ni). Gerbert au sujet
des produits de corrosion des implants fémoraux, a montré la bonne tolérance des alliages d’acier
inoxydable et de Titane ainsi que des alliages de Chrome Cobalt contrastant avec la toxicité
élevée du Cobalt, du Nickel et du Vanadium pur. La réaction de l’organisme en présence de ces
éléments métalliques se fait à différents niveaux (91). Il participe aux descellements aseptiques
par des mécanismes aspécifiques que nous avons déjà abordé dans le premier chapitre. Sur le
plan général, les éléments les plus allergisants sont le Nickel, le Chrome et le Cobalt, par contre
le Titane ne provoque qu’exceptionnellement ce type de réaction. Elves en 1976 a montré qu’à
deux ans de recul 17 % des patients étaient allergiques au Nickel et 20 % des prothèses descellées
étaient associées à des tests cutanés positifs alors que seulement 5,8 % des sujets étaient
allergiques en pré opératoire.
Un doute persiste sur le potentiel de cancérisation du Nickel, du chrome, du Cobalt et du
Vanadium. La taille des débris de l’ordre de 1 à 3 microns est fondamentale. En effet les débris
de petite taille sont plus cancérigènes que les volumineux. Aucune étude épidémiologique (92,
93) n’a montré l’augmentation de la prévalence des néoplasies avec l’utilisation d’implants en
alliage de Chrome Cobalt ou de Titane.
fémoral
I-4-5 : Caractéristiques mécaniques d’un implant
Un implant fémoral nécessite, du fait des contraintes considérables, des alliages ayant une charge
de rupture élevée, une limite élastique élevée afin d’éviter les déformations, une résistance à la
fatigue permettant la longévité de l’implant et enfin idéalement un module d’élasticité le plus
proche de l’os cortical permettant une transmission des contraintes la plus homogène possible.
Ces exigences éliminent les aciers inoxydables coulés et le Titane recuit en raison de leurs
caractères cassants (limite d’élasticité proche de la charge de rupture). Le Titane pur et le Chrome
Cobalt à couler sont à proscrire du fait de leur risque de rupture (cf tableauVII).Seuls les alliages
-42-

à forger non recuits de Chrome Cobalt, l’acier inoxydable écroui et les alliages de Titane (Ti : 6,
Al ; 4, V) possèdent une charge de rupture suffisante.
Sur le plan des caractéristiques mécaniques les alliages de Titane semblent concilier tous les
avantages. Pour les prothèses non cimentées, le Titane semble incontournable du fait de son
module d’élasticité plus proche de l’os cortical permettant une bonne répartition des contraintes.
D’autre part il est relativement simple de leurs appliquer des traitements de surface (Hydroxy
apatite, Titane poreux) permettant une réhabitation osseuse. Pour les implants cimentés, cette
suprématie du Titane est beaucoup plus discutable et de nombreux concepteurs lui préfère l’acier
inoxydable écroui ou les alliages de Chrome Cobalt forgé. En effet la différence de module
d’élasticité entre os et implant est de moindre importance du fait de l’interposition du ciment.
D’autre part un module d’élasticité faible augmente la déformation de l’implant favorisant la
micro-mobilité en association à des qualités de frottement faibles pouvant êtres responsables de
débris d’usure à l’interface ciment implant. Des métalloses ont été observées avec des tiges fines
en Titane de morphologie identique à celle de la prothèse en acier, n’ayant posé aucun problème.
Les tiges de type Charnley en sont le parfait exemple. Cette production de débris d’usure de
Titane est particulièrement dangereuse d’autant plus que nous avons vu que la toxicité des débris
de Titane était importante du fait de leur petite taille et de leur irrégularité. Différentes solutions
ont été proposées en travaillant sur l’état de surface soit en augmentant la cohésion entre le
ciment et la tige par pré-coating ou de rendre la tige irrégulière ce qui fut un échec par libération
accélérée de débris (Semlitchm).Une autre solution est d’augmenter la dureté par implantation
ionique (dépôt de nitrures et carbures de Titane) permettant de doubler la dureté de l’alliage de
Titane et de l’amener au voisinage de celle des Stellites. Cette solution reste pour le moment en
évaluation (tiges Seraver). Il est certain qu’actuellement la reproduction en alliage de Titane
d’une prothèse existante ne donne pas obligatoirement satisfaction.. Les prothèses en Titane
doivent avoir un dessin spécifique adapté à leurs caractéristiques mécaniques.
-43-

Tableau VII : Carractéristiques mécaniques comparées des Alliages.
Au total, les alliages de Titane sont plutôt à réserver aux prothèses sans ciment. Les alliages de
Chrome Cobalt ou d’acier inoxydable écroui sont préconisés pour les implants cimentés.
I-5 Etat de surface
L’état de surface est un élément fondamental des implants qu’ils soient cimentés ou non. Il sera
bien sûr différent en fonction du mode d’ancrage.
I –5-1 Prothèses cimentées :
La prothèse L.F.A. de Charnley ainsi que les implants de type Mac Kee Farrar et Exeter ont des
états de surface lisses un peu par hasard, en effet les alliages, à l’époque, n’étaient disponibles
qu’en finition polie en Angleterre (0,01 à 0,03 microns). Les résultats furent excellents (L.F.A.
origine). Pour limiter la désolidarisation tige-ciment (debonding), la 2 ème génération de prothèses
-44-

présenta un état de surface mat pour augmenter la cohésion ciment-implant (correspondant au
Bond des anglo-saxons). Les résultats furent moins bons mais ils restent difficiles à interpréter du
fait de la modification concomitante de l’état de surface et de la géométrie de l’implant.
L’implant de Ling dit « Exeter » est particulièrement intéressant car seul l’état de surface à été
modifié entre la première et la deuxième génération et on peut constater une survie nettement
plus important pour l’implant lisse (tableau registre suédois). En ce qui concerne les
descellements précoces, on retrouve dans la littérature des séries mettant en cause l’état de
surface mat ou precoat (94-97) a contrario seul Harris semble irréductible de l’ état de surface
mat ou precoat (98, 99), on ne retrouve pas de série montrant la supériorité de cet état mat par
rapport aux tiges lisses ou polies.
L’augmentation de la cohésion implant ciment augmente les contraintes à l’interface ciment-os
(100). Wheeler compare les deux types d’interface ciment-tige-bonded ou debonded. Dans le cas
où la micro-mobilité ciment-tige est possible les contraintes sur le manteau de ciment sont
réduites d’environ 30 % ce qui correspond aux conclusions de Chiu (101)pour l’Exeter. Le
consensus semble se faire vers une tige lisse ou polie (0,01-0,03 microns) autorisant la
micromobilité sans fabriquer une grande quantité de débris d’usure par effet râpe. L’inévitable
débonding devant être compensé par la forme de l’implant (effet autobloquant).
I-5 -2 Implants non cimentés :
Le choix de l’état de surface des implants non cimentés est beaucoup plus large. Après les
expériences des implants type Moore et Thomson entre 1950 et 1960, il faut attendre Judet en
1971 pour voir apparaître la notion d’ancrage biologique des implants sans ciment (102, 103). La
prothèse de Judet (alliage de Chrome-Cobalt) est revêtue de porosités de 200 microns à 2 mm de
large et de 1 à 2 mm de profondeur constituant le poro-métal. Cet ancrage osseux entraîne de
grandes difficultés d’extraction de la tige. La fixation diaphysaire parfois prépondérante entraîne
un stress-schielding par pontage des contraintes métaphysaires.
Lord (104) développe dans le même temps la prothèse Madréporique à appui trochantéro-
diaphysaire, revêtu de billes en Chrome Cobalt de 1 mm de diamètre. Les complications sont les
-45-

mêmes qu’avec l’implant dit poro-métal de Judet, l’ostéolyse fémorale proximale atteint 20 %
des cas.
Les problèmes d’extractibilité et de stress-schielding des prothèses de Judet et Lord ont conduit
au remplacement progressif des macro-porosités par des micro-porosités de surface. L’ostéo-
intégration implique un contact direct microscopique entre l’os et l’implant sans interposition de
tissu fibreux. La stabilité primaire est un élément fondamental car comme nous l’avons vu des
micro-mouvements supérieurs à 30 microns empêchent l’ostéo-intégration et favorisent
l’apparition d’un tissu fibreux. La géométrie de l’implant étant donc fondamentale pour assurer
la stabilité primaire permettant à l’état de surface d’assurer l’ostéo-intégration nécessaire à la
fixation des prothèses à long terme. L’amélioration des techniques a permis l’utilisation de
nouveaux matériaux à partir des années 80.
I-5-2-1 : Fibres de Titane (Fiber-mesh) :
Les fibres de Titane ont été principalement utilisées par la prothèse de Harris Gallante
commercialisée à partir de 1984. Les résultats à distance sont imparfaits. Kim (73) dans une série
de 82 prothèses a un recul moyen de 5 ans retrouve 20 % de douleurs de cuisse ainsi que 10 % de
descellement aseptique et 33 % de liserés supérieurs à 2 mm en zone métaphysaire. Ces résultats
sont confirmés par les études de Martel (105) ainsi que Bonnevialle (106) (75). La première
génération de la tige de Harris Gallante présente une superficie de revêtement poreux nettement
insuffisante pour assurer l’ancrage secondaire de l’implant. Cet élément peut expliquer l’échec
relatif de cette tige en association à une géométrie peu adaptée en zone métaphysaire. La Société
Zimmer a retiré cette tige pour la remplacer par la tige dites anatomique qui fut retirée du marché
en 1995 !
I-5-2-2 : Titane lisse et sablé :
Le sablage consiste à projeter à grande vitesse des grains de Coridon (Alumine) sur la surface
lisse de l’implant créant des irrégularités variant en fonction du diamètre des grains. La fixation
étant assurée par l’apposition osseuse recherchée à la surface de l’implant.
-46-

Les résultats des prothèses en Titane lisse type Bichat III (Duparc) sont décevants, 20 % de
révision à 2 ans. Les études histologiques ne montrent pas d’ostéointégration stable.
Par contre le Titane sablé montre des résultats comparables aux implants cimentés et non
cimentés à revêtement microporeux, la prothèse type C.L.S. de Spotorno (107, 108) et celle de
Zwemuller (109) montrent des résultats très prometteurs avec dans les études expérimentales
avec une ostéointégration qui semble durable.
Le Titane projeté est obtenu par projection à la torche à plasma de poudre de Titane permettant
d’obtenir un effet de surface sans augmentation de la température de l’implant évitant les
modifications de sa résistance à la fatigue. La prothèse Mallory Head montre de bons résultats sur
une courte période (110) qui doivent être confirmés.
I-5-2-3 : Les micro-billes :
Le principe est de déposer des micro billes de 100 à 300 microns de diamètre en plusieurs
couches sur l’implant. L’ensemble étant porté à haute température sous vide. Des liens et des
ponts d’union se forment entre les micro-billes et l’implant qui représentent alors un revêtement
solide de porosités ouvertes et interconnectées permettant l’ostéointégration. Le diamètre moyen
est de 200 à 400 microns. Cette technologie est utilisable avec les alliages de Chrome-Cobalt et
de Titane. Les résultats de la prothèse type A. M.L. sont supérieurs à la P.C.A. (76, 111). Les
résultats montrent des taux de survie à 91 % pour une série de Heng comprenant 166 prothèses
réalisées avant 1982 (une tige à taille unique). Après 1982 et l’élargissement de la gamme de
tiges de tailles différentes, la survie à 9 ans est de 99,3 % sur 227 prothèses, série de 959
prothèses A.M.L.de première intention survie de 96,4 % à 10 ans. Les résultats de l’implant type
P.C.A. sont moins bons. Les douleurs de cuisse sont fréquentes et gênantes lorsque la tige n’est
pas bien adaptée au fémur (112) entraînant des taux d’échec de 12 % à 6 ans, probablement aussi
à cause d’une géométrie mal adaptée .
Le problème de cet état de surface est la séparation progressive des micro billes, source de débris
qui sont certainement sous estimés puisque les micro billes (inférieur à 200 microns) ne sont pas
visibles sur les radiographies. Les études sur l’ostéointégration montrent que dans la grande
majorité l’os occupe environ 10 % du volume des porosités. Ce taux d’ostéointégration reste
-47-

faible mais semble t-il suffisant pour assurer la stabilité à long terme. Des implants descellés
présentent toujours une interface exclusivement fibreuse.
L’ensemble des ces éléments montrent que l’utilisation de l’état de surface micro billée permet
une stabilisation avec ostéointégration des implants dans le long terme, avec plus d’inconvénient
que le sablage.
I-5-2-4 : Les céramiques phosphocalciques :
Les céramiques phosphocalciques sont des composés de synthèse proches de la phase minérale
osseuse. Le plus connu est l’hydroxyapatite (HAP) : Ca 10 (P.O4) 6 OH2, une autre céramique de
phosphate de Calcium est utilisée en Orthopédie, il s’agit du phosphate tri-calcique (T.C.P.) : Ca :
3 (PO.4) 2.
Il est plus soluble que l’H.A.P. rendant sa dégradation in-vivo plus rapide. Elles ont deux types
d’utilisation en Orthopédie soit comme un traitement de surface des prothèses non cimentées soit
comme matériaux de comblement des pertes de substances osseuses sous forme de granulés ou de
blocs poreux.
Comme revêtement de surface, elles sont utilisées depuis 1986 du fait de leur pouvoir
ostéoconducteur (et non ostéoinducteur puisqu’ils sont incapables d’induire la différenciation des
cellules souches en ostéoblastes). Elles sont dites bioactives c’est à dire capables d’établir des
lésions chimiques avec l’os assurant la stabilité secondaire de l’implant prothétique par ancrage
par contact intime sans interposition de tissu fibreux. Le caractère bioactif des céramiques
phosphocalciques est essentiel et les différencie des autres traitements de surface métalliques
(micro billes, fibres de Titane) qui n’assurent qu’un ancrage purement mécanique par pénétration
du tissu osseux dans les porosités.
Le dépôt d’hydroxyapatite sur les implants fémoraux est obtenu par projection à l’aide d’une
torche à plasma thermique. Le revêtement d’hydroxyapatite obtenu sous forme de dépôt mesure
de 50-150 microns d’épaisseur, il présente une surface rugueuse dont les caractéristiques varient
en fonction du diamètre des grains et des paramètres de la torche . Pour obtenir un dépôt d’H.A.P.
de nature homogène et identique sur tous les implants, il est nécessaire d’automatiser la
projection de l’hydroxyapatite, en effet, par exemple la seule modification de l’incidence de la
torche à plasma modifie les caractéristiques du revêtement.
-48-

Dans la littérature, nous avons essayé de retrouver les séries comparant des implants fémoraux
revêtus ou non d’hydroxyapatite. Kroon et Freeman (113) en 1992 ont présenté une série
comparative de 43 tiges non revêtues d’HAP. et 26 tiges revêtues d’HAP. Ils montrent une
différence significative d’enfoncement, les tiges revêtues d’H.A.P. ayant une meilleure stabilité
secondaire. Soballe (114) confirme ce résultat et montre par ailleurs que le résultat fonctionnel
est meilleur avec les prothèses recouvertes d’HAP. (score de Harris moyen à 1 an, 98 contre 87
pour la prothèse en Titane projeté plasma). Une étude de Freeman (115) compare la migration de
tiges fémorales identiques avec des revêtements de surface différents: une tige cimentée, une tige
en Titane lisse, une tige lisse porteuse de sillons longitudinaux, une tige revêtue
d’hydroxyapatite. Les conclusions sont que l’hydroxyapatite donne une meilleure stabilité de
l’implant même supérieure à la tige cimentée. (cook et Freeman 60 91).
Dans sa thèse, Conté (75) a réalisé la méta-analyse de toutes les séries d’implants autopsiés, il a
retrouvé 43 composants (35 tiges, 8 cotyles) revêtus d’hydroxyapatite présentant dans 100 % des
cas une ostéointégration avec une apposition osseuse de 40 %. Cette revue de la littérature montre
que l’ostéointégration est meilleure que pour les autres états de surface (fibres Titane, micro-
billes) . Dans ces conclusions, il insiste sur la stabilité primaire de l’implant nécessaire à
l’otéointégration permettant la stabilité secondaire à long terme de l’implant.
Une ostéointégration parfaite ne s’accompagne pas forcément d’un succès clinique. En effet
certains implants ostéointégrés présentaient des douleurs persistantes ce qui montre bien que
d’autres facteurs entrent en jeu dans le succès d’une arthroplastie sans ciment.
Les implants revêtues d’hydroxyapatite posent le problème de l’existence de débris
phosphocalciques intra-articulaires conduisant à l’usure rapide à trois éléments du polyéthylène
(116)(Bloebaum).
Enfin, l’hydroxyapatite se dégrade avec le temps (action des ostéoclastes et des macrophages)
(Réf 82 et 198). La disparition du revêtement d’H.A.P. permet progressivement un contact direct
entre le tissu osseux et l’alliage métallique d’où l’importance de l’effet de surface sousjaçent les
prothèses revêtues d’hydroxyapatite soit Titane poreux ou microbillage. Tout se passe comme si
l’hydroxyapatite par son caractère bioactif permettait une stabilisation secondaire des implants
plus rapide, de meilleure qualité relayé dans le temps par l’état de surface sous jacent au
revêtement d’hydroxyapatite.
-49-

Au total, actuellement il nous semble que 3 types d’état de surface prédominent et on fait la
preuve de leur efficacité dans la stabilisation secondaire des implants. Ce sont les microbillages
(parous coated) principalement utilisés aux Etats Unis, le Titane sablé, et enfin les revêtements à
base d’ hydroxyapatite reposant sur un implant de type Titane sablé.
-50-

II
METHODE
D’EVALUATION DE
LA PROTHESE DE
HANCHE
-51-

II - METHODE D’EVALUATION DE LA PROTHESE DE HANCHE
L’évaluation de la fonction de la hanche par une cotation chiffrée a donné lieu à de nombreux
systèmes afin de rendre plus objectif les indications opératoires et les résultats.
Elle doit s’appuyer sur un questionnaire clair, précis, ne prêtant pas à confusion, compréhensible
par tous.
Elle doit être la plus objective possible et de réalisation simple dans un laps de temps court
permettant son utilisation pendant une consultation.
Elle doit permettre le suivi à long terme des arthroplasties et la réalisation de courbes de suivi
actuariel. Elle doit avoir un intérêt pronostic par l’étude des résultats radiologiques. La plus
ancienne classification fonctionnelle de hanche en orthopédie est celle proposée par Ferguson
(117) en 1931 au sujet d’une série d’ épiphysiolyse.
Depuis 1940, un grand nombre de cotations des résultats après arthroplastie de hanche ont été
développées . En Europe les systèmes de Merle d’Aubigné et Postel ainsi que celui de Charnley,
qui n’est en fait qu’une modification du précédent, sont les plus utilisés. Aux Etats Unis c’est
Harris (118) et Larson (119) qui depuis 1960 ont proposé des scores qui ont été rapidement
adoptés par les chirurgiens nord-américains. Enfin sous la pression de Gallante, Muller ; la
S.I.C.O.T.(120) (Société Internationale de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique) a
proposé de standardiser la terminologie des cotations fonctionnelles mais aussi radiologiques.
Nous essaierons de décrire les principales cotations, de les comparer, de les critiquer, d’envisager
des solutions pour les améliorer et enfin d’appliquer ces notions à notre étude prospective de tiges
fémorales Omnicase.
-52-

II-1 : Evaluation clinique des prothèses de hanche
II-1-1 : Classification de Merle-d’Aubigné dite P.M.A (121).
Merle-d’Aubigné est le premier en 1946 à publier une cotation chiffrée de la fonction de la
hanche. Elle fut aménagée en 1970 dans la revue de Chirurgie Orthopédique (121). Elle
comprend trois chiffres de 0 à 6 exprimant la douleur, la mobilité et la marche-stabilité.
La douleur est correlée à l’activité puisqu’elle est mesurée en fonction de son apparition à la
marche (cf. tableau). La mobilité n’est mesurée qu’en flexion mais son score est diminué de 1
point s’il existe une attitude vicieuse en flexion, rotation externe et de deux points si l’attitude
vicieuse est en adduction, rotation interne. Ceci permet en fait d’intégrer l’ensemble des
éventuelles limitations de la mobilité et leur retentissement fonctionnel dans le score. Comme le
dit Merle d’Aubigné les attitudes vicieuses en abduction, adduction, rotation interne étant les plus
gênantes, elles justifient la minoration du score de 2 points et de 1 point pour les autres. La
marche et la stabilité forment le 3ème chiffre qui comprend la recherche d’une instabilité en
appui unipodal (signe de Trendelenbourg). Enfin une évaluation globale a été définie (cf tableau)
permettant de classer la hanche en résultat excellent, très bon, bon, médiocre, mauvais. A noter
qu’un score égal ou inférieur à 4 pour la douleur ou la marche classe le score en passable
favorisant le rôle fonctionnel de l’articulation plutôt que la mobilité pure dans les résultats
globaux. Cette cotation fût utilisée par Merle d’Aubigné et Postel dans le JB-JS en 1954 :
« Functional results of Hip Arthroplasty with acrylic prothesis ».
-53-

Douleur
Pas
d’attitude
vicieuse
Amplitude-
flexion
Mobilité
Flex
Rot ext
Attitude
vicieuse
Abd,Add
TABLEAU : Évaluation de la fonction de la hanche d’ après PMA.
-54-
Rot int
Marche stabilité
6 Aucune >=90° Aucune Aucune Normale ou illimitée
5 Rare et légère 80° 70° Aucune Aucune
4
3
2
1
0
Marche
30 minutes
à 1 heure
Marche
10 minutes à
20 minutes
Avant 10
minutes
Immédiatement
A la marche
Permanente
Même en
position assise
ou couchée
70° 50°
50° 30°
Limitée, légère boiterie si prolongée
Canne pour les longues distances pas
d’instabilité
Canne toujours pour sortir. ou boiterie
nette, légère instabilité
Canne en permanence
Instabilité
Abaisser
Abaisser

II-1-2 : Score de Harris
En 1969 Harris publie dans le JB-JS (118) une série d’arthroplastie après fractures acétabulaires
et luxations de hanches. Il utilise un score fonctionnel sur 100 points représenté respectivement
par :
- la douleur : 44 points
- la fonction : 47 points
- la mobilité : 5 points
- l’absence de position vicieuse : 4 points
La douleur et la fonction représentent la majeure partie du score. La douleur est définie par le
terme de légère, moyenne, modérée, forte, ou permanente. Ces termes sont forcément subjectifs
et imparfaits mais leur caractère progressif est satisfaisant pour Harris.
La fonction est divisée en deux élèments d’abord « les activités (Daylies activity) » représentant
11 points puis l’examen de la marche sur 33 points recherchant une boiterie, une aide, et évaluant
la distance de marche.
La mobilité n’entre que pour 5 points. En effet, pour Harris elle n’est importante que si elle
affecte la fonction c’est pourquoi il favorise le score de la fonction sur 44 points plutôt que la
mobilité.
Le but de cette cotation est de permettre de formuler le résultat fonctionnel par un chiffre
exploitable directement, reproductible et raisonnablement objectif.
-55-

I.Pain (44 possible)
A None or ignores it: 44
Harris Hip Score (118)
B. Slight, occasional, no compromise in activities: 40
C Mild pain, no effect on average activities,rarely moderate
pain with unusual activity, may take aspirin: 30
D Moderate pain, tolerable but makes concessions to pain.
Some limitation of ordinary activity or work.
May require occasional pain medicines stronger than
aspirin: 20
E. Marked pain, serious limitation of activities: 10
F. Totally disabled, crippled. pain in bed, bedridden: O
II. Function (47 possible)
1. Limp
a. None: 11
b Slight: 8
c Moderated: 5
d. Severe: 0
B. Support
a. None: 11
A Gait (33 possible)
b. Cane for long walks: 7
c. Cane most of the time: 5
d. One crutch: 3
e. Two canes: 2
f. Two crutches: O
g. Not able to walk (specify reason): O
II-1-3 : Score fonctionnel de la S.I.C.O.T.
(120)
-56-
1. Stairs
C.Activities (14 possible)
a . Normally without using a railing: 4
b Normally using a railing: 2
c. In any manner: 1
d Unable to do stairs: 0
2. Shoes and Socks
a. With ease: 4
b. With difficulty: 2
c. Unable: O
3.Sitting
a. Comfortably in ordinary chair one hour: 5
b On a high chair for one-half hour: 3
c. Unable to sit comfortably in any chair: O
4.Enter public transportation: 1
III Absence of deformity points (4) are given if the patient
demonstrates:
A Less than 30° fixed flexion contracture
B Less than 10° fixed adduction
C Less than 10° fixed internal rotation in extension
D Limb-length discrepancy less than 3.2 centimeters
IV Range of motion (index values are
determined by multiplying the degrees of motion possible
in each arc by the appropriate index)
A. Flexion 0-45 degrees x 1 , 45-9O° x 0.0, 90-1O° x 0.
B. Abduction 0-15°x 0.8, 15-20° x 0,3, over 20° x
C .External rotation ext. 0-15 x 0.4, over 15°x
D. Internal rotation in extension any x O
E. Adduction O15° x 0.2
(Société Internationale de Chirurgie
Orthopédique et de Traumatologie)

Suite aux recommandations de Gallant en
1987 qui considérait qu’il était « Urgent that
orthopaedic surgeons agree to a uniform
method of evaluating and reporting the
results of Hip replacement surgery », M.E.
Muller, Président de la S.I.C.O.T. met en
place une commission à partir de 1987 qui
travaille à la standardisation de la
terminologie permettant des comparaisons
scientifiques, définissant chaque terme
appliqué à un paramètre fonctionnel et
radiographique. Cette commission
comportait des représentants de la
« S.I.C.O.T », de la « Hip Society » et de
« l’American Academie of Orthopaedic
Surgeons (A.A.O.S.) (122) ».
Chaque utilisateur peut majorer ou minorer
l’importance d’un des points du système en
fonction des paramètres qu’il souhaite mettre
en évidence. La terminologie reste identique
permettant une comparaison avec les
éléments de base de l’évaluation
fonctionnelle d’autant qu’ils sont
systématiquement inclus. Ceci permet à
d’autres chercheurs ou chirurgiens d’extraire
les paramètres nécessaires pour appliquer un
score et ainsi de présenter des résultats
comparatifs.
Le deuxième élément est l’étude
radiologique permettant de définir la
nomenclature des différents paramètres
-57-
radiologiques afin d’envisager l’étude des
éléments pronostics des arthroplasties de
hanche.
Les recommandations de la S.I.C.O.T. ne se
limitent pas à l’évaluation fonctionnelle, ils
souhaitent aussi catégoriser les patients, les
dossiers d’information doivent inclure l’âge,
le sexe, le poids, la taille, le côté, les
antécédents médicaux et chirurgicaux, le
diagnostic étiologique, la prise de traitement
mais aussi le mode opératoire, la voie
d’abord, le type de prothèse, la taille et le
mode de fixation.
L’évaluation clinique comporte (cf. tableau)
les paramètres suivants :
- Une évaluation subjective :
d’apparition
- Type de douleur et mode
- Capacité de travail
comprenant le travail habituel et son niveau
actuel
- Niveau d’activité
(Daylies Activities), capacité à mettre ou

etirer les chaussures, à monter les escaliers,
à se lever d’une chaise.
- Capacité à marcher
qui se subdivise en trois éléments : temps de
marche possible, l’aide éventuelle, et le
degré de boiterie.
- Satisfaction des patients
au sujet de la fonction, de la douleur, et du
résultat qui sont à comparer à la
visite précédente.
-Une évaluation objective :
- L’examen clinique du patient avec la
recherche d’une boiterie, des mobilités, des
signes de Trendelembourg et de Duchenne,
ainsi qu’une inégalité de longueur des
membres inférieurs.
- L’évaluation radiologique (cf tableau) que
nous détaillerons dans un chapitre ultérieur
objective entre autre, le positionnement, la
présence ou l’absence de liseré tant au
niveau des pièces cotyloïdiennes que
fémorales. Ce n’est qu’en utilisant la
terminologie clinique et radiologique de la
S.I.C.O.T. que les différents intervenants
peuvent avoir un langage commun
permettant alors de construire un stock
d’informations pouvant être combinées de
-58-
nombreuses manières en fonction de la
volonté de chaque auteur.

Fiche d’évaluation clinique (AAOS, Hip
Society et SICOT)
1. DOULEURS
Importance :
Aucune
légère sans conséquence sur les activités quotidiennes et le
travail
modérée, obligeant à modifier les activités quotidienne ou
le travail
sévère. limitant toutes les activités.
• Survenu :
jamais
au démarrage et aux premiers pas
après 30 minutes de marche
permanente pendant la marche
permanente même au repos.
Il- NIVEAU D’ACTIVITÉ-TRAVAIL
•Occupation :
Sport
travailleur de force
travail sédentaire ou activité domestique
retraité actif (1 km/jour)
retraité sédentaire (< I km/j), lit-fauteuil.
• Possibilité :100 %, 75 %. 50 % 25% O %.
III — FONCTION
• Bas-chaussure :
aisée
avec difficultés
avec de grandes difficultés
impossible
• Escaliers :
normal
avec la rampe
marche par marche
a reculons
impossible
• Se lever d’une chaise :
Sans aide des MS
avec l’aide des MS
impossible sans aide extérieure
• Marche
-59-
Sans aide
illimitée
31-60 minutes
11-30 minutes
2-10 minutes
à l’intérieur
impossible
Avec aide :
Illimitée
30-60 minutes
11-30 minutes
2-10 minutes
à l’intérieur
impossible
Type d’aide:
Aucune
1 béquille
2 cannes
béquilles
déambulateur
IV — EXAMEN
Boiterie:
Aucune
Légère
Sévère
Mobilité :
limitation
flexion maximale
abduction-adduction
rotation ext-int.
Signe de Trendelenburg : positif, négatif, impossible à
rechercher
Signe de Duchêne : positif, négatif, impossible à rechercher
Inégalité des membres inférieurs
: aucune
1-2cm,
>2cm

autres classifications-
II-2-4 : Les
De nombreuses autres méthodes de
classifications ont été utilisées, Judet et
Judet ont proposé une modification du
score de Merle d’Aubigné. La principale
différence avec la classification de Postel
et Merle D’Aubigné, étant la façon de
mesurer la mobilité (mesure du maximum
de mobilité dans chaque plan pour Judet).
En 1954, un groupe de recherche du
British Orthopedic Association propose
une méthode présenté par Shepherd (123)
basée sur la douleur, le mouvement et
l’activité fonctionnelle. L’originalité de ce
test étant la notion de satisfaction du
patient. Danielson (124) en 1964 introduit
une évolution en modifiant l’évaluation de
la douleur et l’évaluation fonctionnelle qui
exclu l’auto-évaluation du patient.
Iselin (125) en 1968 change complètement
l’évaluation numérique et est le premier a
ajouter une évaluation radiologique du
résultat. Dolman et Anderson modifient
l’évaluation en excluant l’auto-évaluation
du patient et l’aspect radiologique et en
cotant la douleur, le mouvement et
l’activité fonctionnelle.
En 1963, Larson (119) propose un score
qui préfigure le score de Harris(126) . Il est
sur 100 points numériques souligna
l’importance de la fonction et de la douleur
-60-
afin de réaliser une bonne évaluation des
arthroplasties. Larson considère la
recherche d’une boiterie séparément des
différentes activités journalières et il
mesure la mobilité dans chaque plan de
l’espace ce qui le différencie de Harris.
A côté des cotations « chirurgicale » les
rhumatologues ont aussi développé des
scores fonctionnels d’évaluation des
coxopathies, le plus utilisé en France est l’
indice algo-fonctionnel de « Lequesne ».
Le Mayo Clinic Hip Score (118).
Le score de Mayo combine un score
clinique sur 80 points (cf tableau) proche
du score de Harris sans la mobilité et une
évaluation radiologique (cf tableau) sur 20
points. L’objectif est la surveillance à long
terme des prothèses. IL permet selon les
auteurs de créditer le score d’un élément
pronostic, qui est l’évaluation
radiologique, à la recherche de signes de
descellement. Une arthroplastie
asymptomatique avec des signes
radiologiques de descellement n’est pas
créditée de bon ou excellent comme dans
les scores classiques de type Harris. Il

efléterait mieux la réalité du devenir de la
prothèse. Sur le plan clinique la principale
différence est l’absence de mesure des
mobilités. Celle ci s’appui sur une étude de
Johnston et Smidt qui montre que la
mobilité nécessaire pour se chausser est
réalisée grâce à la combinaison de la
flexion rotation abduction adduction de
160° pour s’asseoir, de 141° pour se lever
d’une chaise, ou de 180°pour entrer ou
sortir d’une voiture. Il montre que le seul
questionnaire sur les « daylies activities »
est suffisant.
Roentgenographic assessment (20 points) L’avantage Points de ce score est de pouvoir être
Acetabulum (10 points)
Incomplete bone-cement lucent Line: 10*
Complete line since surgery , I One step at a time
Unable to walk O Unable
Femur (10 points)
Incomplete bone-cement lucent line: 10*
Complete line since surgery 1 mm in any zone
4
Subsidence: 2 mm: O
Prosthesis-cement lucent line:
< l mm: 4
1-2mm: 2
>2mm: O
-61-
réalisé en dehors de toute consultation,
l’évaluation radiologique pouvant se
réaliser de manière indépendante. Les
auteurs proposent de l’utiliser soit dans un
score global sur 100 points soit de le
répartir en 80 points pour la fonction, 10
points pour l’évaluation radiologique
fémorale, et 10 points pour l’acétabulum
permettant une analyse plus fine.
Indice algo-fonctionnel de « Lequesne »
ou I.F.A.C :
L’indice algo-fonctionnel des coxopathies(
I.A.F.C) dit « indice algo-fonctionnel de
Lequesne » a été proposé à partir de 1980,

c’est un des scores le plus utilisé en
Rhumatologie. Il est destiné à la
surveillance des coxopathies. il permet
leurs suivis à long terme et il pose
l’indication d’arthroplastie lorsque le score
atteint 8 à 12 points. Il se réalise en
environ 4 mn et comprend une évaluation
de la douleur et de la gêne, du périmètre de
marche maximum, de la vie quotidienne et
du retentissement sur l’activité sexuelle
(cf. Tableau). L’élément fondamental pour
assurer la bonne reproductibilité du test est
l’utilisation d’une formulation identique
des questions.
TABLEAU I. — Indice algo-fonctionnel des
coxopathies.
I Douleur ou gêne
A.La nuit au lit:
- aux mouvements, ou selon posture 1
- même immobile 2
B.Le matin lors du dérouillage:
- pendant I à l5 minutes 1
- pendant plus de 15 minutes 2
C.Lors de la station debout ou du piétinement pendant
30 min 1
D.Lors de la marche:
- seulement après quelque distance 1
- ou très rapidement et de façon croissante 2
Lors de la station assise prolongée (2 heures)
(sans se relever)
Il. Périmètre de marche maximale
(y compris an consentant à souffrir)
- limité mais supérieur à 1 km
- environ 1 km (environ 15 min) 2
- 500 à900m(environ8àl5min) 3
- 300 à 500 m 4
- IOOà300m 5
- moins d el00m 6
-62-
- une canne ou une canne-béquille + 1
- deux cannes ou cannes-béquilles nécessaires + 2
III. Difficultés de la vie quotidienne
- mettre ses chaussettes par devant O à 2
- ramasser un objet à terre O à 2
- monter et descendre un étage O à 2
- sortir dune voiture, d’un fauteuil profond 0 à 2
IV.Retentissement sur l’activité sexuelle
(seulement pour l’indication opératoire chez les femmes
O à 2 en activité à cet égard)
Cotation III et IV:
Pas de difficulté : O
Possible avec difficulté :1 (ou 0,5 ou 1,5 suivant le
degré) Impossible :2

Ce test reflète l’état fonctionnel et algique du patient dans sa vie quotidienne sans référence à
une mesure objective. Il a été évalué et validé avec une bonne reproductibilité inter-observateurs
(réf. : Revue du Rhumatisme 1990 - Lequesne) et permet de conseiller à temps et rationnellement
une arthroplastie totale de hanche.
Il n’est pas utilisé en pratique courante dans la surveillance des arthroplasties totales de hanche.
II 2- Critique des méthodes d’évaluation fonctionnelle
II-2-1 : Paramètres étudiés
Trois paramètres principaux sont retrouvés dans toutes les cotations : la douleur, le retentissement
fonctionnel et la mobilité.
II-2-1-1 : La douleur
C’est le paramètre le plus important pour tous les auteurs en pré-opératoire et post-opératoire. Il
est subjectif et très dépendant de la façon dont on pose la question. Harris ne corrèle pas la
douleur à l’activité, ce qui à l’avantage de la simplicité, contrairement à la plupart qui eux
associent la douleur à l’importance de l’activité qui la déclenche ce qui correspond mieux aux
résultats fonctionnels ( score de P.M.A et tous les scores liés à la S.I.C.O.T).
II-2-1.2 : Le retentissement fonctionnel
On ne doit prendre en compte que les restrictions d’activité liées à la hanche. Il est donc
fondamental de classer les patients dans les trois sous groupes décrits par John Charnley. (A :
patients handicapés par un seule hanche, B : patients handicapés par deux hanches, C : autres
handicaps moteurs). Certaines cotations (P.M.A.) intègrent ce paramètre en même temps que
l’évaluation de la douleur. Les moyens de l’évaluer sont finalement proches. Le premier élément
commun à toutes les classifications est l’étude de la marche avec son périmètre, l’existence d’une
boiterie, la nécessité d’une aide. Les éléments suivants sont l’évaluation des activités
quotidiennes avec : la façon de monter des escaliers, de mettre des chaussures ou des chaussettes,
-63-

la possibilité de s’asseoir, de se lever, de prendre les transports en commun, de conduire une
voiture, de pratiquer du sport, et d’une gêne sexuelle éventuelle. Les possibilités sont nombreuses
et font parfois intervenir des indices de qualité de vie. Enfin il peut être corrélé au niveau
d’activités comme l’a proposé Witwoet (127) , en divisant les occupations en cinq classes :
travail lourd, sédentaire, retraité actif, retraité sédentaire, lit, fauteuil.
Quels sont les éléments fondamentaux permettant l’évaluation du retentissement fonctionnel ?
De nombreux auteurs ont essayé de répondre à cette question. Bryant (128) dans une étude
statistique comparant 13 cotations, conclu que l’élément fondamental est la distance de marche, il
critique l’application systématique de certains éléments comme la capacité à conduire chez des
patients sans permis ou à monter des escaliers chez des patients vivant dans un rez-de-chaussée.
Wright (129) propose d’adapter le score aux patients en fonction des plaintes. Sur 72 patients il
retrouve 16 éléments non cotés habituellement. Il propose un score spécifique aux patients en
fonction de la gêne fonctionnelle pré-opératoire. La solution est séduisante mais est en pratique
difficilement utilisable.
D’autres comme Gleze (130) après une étude des 3 scores, P.M.A., Harris et Lequesne sur 400
hanches normales, conclu que les éléments, port de cannes et gêne à la montée des escaliers sont
les seuls suffisamment sensibles pour pouvoir être exploités. Cette étude porte sur des hanches
saines ce qui semble être discutable quand il s’agit d’évaluer des arthroplasties.
II-2-1.3 : La mobilité
Elle est prise en compte par toutes les cotations mais de manière variable. Harris propose
d’additionner les mobilités, d’autres ne recherchent que la flexion (P.M.A.), élément le plus
sensible selon Bryant (128) ou l’abduction seule pour Gleze (130). Ce critère est volontiers
minoré en cas d’attitude vicieuse comme dans la classification de Postel Merle d’Aubigné en
fonction de l’importance de la gêne fonctionnelle. La mobilité ne rentre que pour 10 % dans le
score de Harris mais pour 33 % dans le score de P.M.A.. Ceci est à modérer. En effet la mobilité
entre dans le retentissement fonctionnel et par exemple un patient présentant 90° de flexion doit
mettre facilement ses chaussettes ou ses chaussures, s’asseoir normalement et utiliser les
transports publics ce qui présente une différence moindre de 23 % pour Harris et toujours de 33
% pour P.M.A..
-64-

Ce critère est donc fondamental pour tous les auteurs quel que soit sa présentation.
II-2-2-4° Les autres paramètres
La S.I.C.O.T.(120) et la Hip Society et l’A.A.O.S. (American Academy orthopaedie Surgeon)
(122) proposent la recherche du signe de Trendelembourg ou du signe associé de Duchesne mais
ils sont redondants avec la recherche de la boiterie.
Pour certains la longueur comparative des membres inférieurs est un paramètre auxquels les
patients tiennent beaucoup mais elle n’évalue pas la prothèse mais plutôt le chirurgien.
L’appréciation par le patient des résultats par exemple à l’aide d’une échelle visuelle analogique
(E.V.A.) peut être intéressante (127), d’autant qu’elle peut aussi être utilisée pour l’évaluation de
la douleur et de la gêne fonctionnelle.
Enfin il semble que l’on doit au maximum limiter le nombre d’éléments recherchés afin éviter la
redondance et leur neutralisation mutuelle, pour écourter le questionnaire qui doit rester réalisable
pendant une consultation.
II-2-2-5° - Qualité de vie et arthroplastie de hanche
L’O.M.S. définit la santé comme un état complet de bien être physique, mental et social et pas
seulement comme l’absence de maladie ou d’infirmité. Le concept de qualité de vie est utilisé
pour désigner la santé au sens large et ses conséquences dans la vie quotidienne. Ce sont des
éléments subjectifs, par opposition à la mesure d’état de santé par un observateur externe (c’est le
patient qui fournit sa propre évaluation de son état de santé permettant d’apprécier directement ce
que le patient perçoit et non l’impression du médecin). La qualité de vie est un concept multi-
dimensionnel qui englobe la dimension physique, psychologique et mentale du patient. La
plupart des études sont d’origines anglo-saxonnes. Elles nécessitent donc une adaptation au
contexte culturel français. La simple traduction d’un questionnaire peut s’avérer inadéquat pour
explorer la qualité de vie dans une nouvelle culture. Un certain nombre de questionnaires à
générique (N.H.P. Nothingham Health Profile devenu l’indicateur de santé perceptuelle de
Nottingham ISPN, S.F. 36 pour Short Forum, S.I.P. Sickness Impact Profile) ou spécifique à la
pathologie locomotrice ( H.A.Q. Health Assessment Questionnaire, A.I.M.S. Arthritis Impact
-65-

Measurement Scales devenu l’echelle de meusure de l’impact en rhumatologie E.M.I.R ) ont été
adaptés en français. Le premier score utilisé fût le N.H.P. en 1978 , il comporte actuellement 38
questions jugées faciles et conviviales par les anglo-saxons en salle d’attente ! Ce qui peut
surprendre nos esprits « Latins ». Nilsson (131) a étudié les conséquences du descellement
prothétique en comparant le N.H.P. au suivi radiologique pendant 5 ans. Les patients ayant des
signes radiologiques de descellement sans altération du score de Harris ou de Merle d’Aubigné
avaient en revanche une altération significative du score N.H.P., montrant une sensibilité plus
importante de ce type de score. Brotslap a étudié la I.M.S. en mesurant l’impact de
l’arthroplastie de hanche sur la qualité de vie. Il retrouve une amélioration de la douleur, des
scores de mobilité, de l’humeur mais aucun impact significatif sur la dimension sociale. Il
souligne l’importance de l’évaluation multi-dimensionnelle de la qualité de vie.
Poiraudeau et collaborateurs (132) ont utilisés le A.I.M.S. (Arthritis Impact Measurement Scales
) pour la mise en place de prothèses de genoux. Il nécessite 26 minutes au patient et 20 minutes à
l’examinateur pour quantifier les résultats. 35 % des patients ont oublié une ou plusieurs
questions, 23 % ont eu du mal à bien comprendre. Les résultats ont été comparés à une échelle
visuelle de la douleur, à un indice fonctionnel de Lequesne et à l’appréciation globale du résultat
par le patient, il ne montre pas de supériorité de ce type de tests par rapport aux méthodes de
cotations habituelles utilisées en orthopédie. D’autre part son utilisation est difficile en raison du
temps nécessaire.
Version abrégée des 9 domaines de L’Arthritis Impact Measurement Scale (AIMS) ou
E.M.I.R .
I Capacité de déplacement
Avez-vous besoin de l’aide de quelqu’un pour vous déplacer hors de chez vous ?
Etes-vous resté assis ou couché presque toute la journée?
II Marche
Avez-vous des difficultés à marcher plusieurs centaines de mètres ou à monter plusieurs étages ?
Avez vous des difficultés à marcher 100 mètres ou à monter un étage ?
III Mouvements de la main et des doigts
Etes-vous capable de boutonner des vêtements ?
Etes-vous capable de faire un nœud ?
IV Taches ménagères
En supposant que vous avez ce qu’il faut pour le faire, avez-vous pu faire le ménage chez vous sans l’aide de quelqu’un ?
En supposant que vous avez ce qu’il faut pour le faire, avez-vous pu préparer vos repas sans l’aide de quelqu’un ?
V Activités de la vie quotidienne
Avez-vous besoin de l’aide de quelqu’un pour prendre un bain ou une douche ?
-66-

Avez-vous besoin de l’aide de quelqu’un pour vous habiller ?
VI Activités sociales
Avez-vous rendu visite à des amis ou à des proches ?
Vous êtes-vous réunis (e) avec des amis ou des proches?
VII Douleurs articulaires
Avez-vous de fortes douleurs articulaires ?
Comment jugez-vous vos douleurs articulaires ?
VIII Anxiété, tension nerveuse
Vous sentez-vous détendu ?
Vous sentez-vous calme et serein ?
IX Le moral
Avez-vous mauvais moral ?
Vous sentiez-vous si déprimé que rien n’aurait pu vous remonter le moral ?
Réponses à choisir :
I.Il. III. VI: tous les jours : presque tous les jours certains jours : rarement ;jamais
IV. V. VIII. IX toujours très souvent : quelquefois presque jamais jamais
VII fortes modérées légères très légères nulles
En 1993, Laupacis (133) a étudié l’impact de l’arthroplastie totale de hanche sur 188 patients. Il a
comparé les scores de Merle d’Aubigné, d’Harris pour la fonction, le S.I.P. et WOMAC pour la
qualité de vie, un questionnaire individualisé, le MACTAR et enfin une mesure d’utilité le
« Times Trade Off ». Il ne met pas en évidence de différence significative entre les prothèses
cimentées et non cimentées malgré une étude prospective sur un grand nombre de patients. La
réalisation du questionnaire nécessite une heure avant l’intervention et 43 minutes après
l’intervention. En conclusion, ces auteurs insistent sur l’intérêt des indices de qualité de vie dans
l’évaluation des prothèses totales de hanche. En France, une étude récente de Mainard (134)
confirme l’amélioration rapide de la qualité de vie dans les trois mois suivant une PTH et PTG,
principalement dans les dimensions physique et psychique. Ceci est confirmé dans une autre
étude suédoise sur la comparaison entre le score de Harris et le N.H.P. (Nottingham Health
Profile). Les conclusions sont une grande sensibilité de ce type d’évaluation. Les questionnaires
génériques permettent d ‘éventuelles comparaisons avec d’ autres interventions dans des
domaines différents permettant des recherches en santé publique.
Guillemin et Mainard dans le R.C.O.(134) soulignent l’intérêt des études de qualité de vie, leurs
expériences montrent que cet échange ne présente pas une forte surcharge de travail pour les
chirurgiens et qu’il peut améliorer la relation médecin malade. Ils reconnaissent, tout de même,
-67-

qu’il serait nécessaire d’utiliser des instruments plus courts comme l’on proposé récemment
Dawson et collaborateurs (135) en 1996. Ils ont évalué un questionnaire de qualité de vie, ne
comprenant que 12 questions par rapport au questionnaire habituel type A.I.M.S. et SF 36. Ce
questionnaire présente une sensibilité comparable et de réalisation rapide et simple d’après les
auteurs.
Cette volonté de simplification montre bien les difficultés d’utilisation de ce type d’évaluation.
L’autre limite à l’utilisation des indices de qualité de vie, outre bien sûr la capacité de lecture des
gens, est que ces questionnaires dans l’ensemble s’adressent à une culture anglo-saxonne dans
laquelle l’utilisation de ces instruments semble plus répandue et plus naturelle. Peut on imaginer
en France 188 patients qui acceptent d’être randomisés (arthroplastie avec ou sans ciment) et qui
remplissent tous les 3 mois une heure de questionnaire (étude de Laupacis (133)) ? Pour le
moment ces instruments sont donc, pour nous, réservés au domaine de la recherche en santé
publique. Le développement d’instruments de mesure personnalisés permettra un jour une autre
approche malgré des contraintes lourdes et la nécessité d’utiliser des enquêteurs ayant reçu une
formation préalable.
II-2-2-6 – Rôle des éléments cliniques subjectifs
Ces études sur la qualité de vie nécessitent comme dans toute relation médecin malade,
l’évaluation de la satisfaction des patients par des éléments cliniques subjectifs. V. Pacault
Legendre (psychiatre) et J-P. Courpied (136) reprennent dans une étude récente (1999) publiée
dans le journal l’Encéphale, les éléments psychiques individuels qui interférent avec le résultat
d’une arthroplastie totale de hanche. Sur 45 patients sans pathologie psychiatrique, vierge de
chirurgie orthopédique, opérés pour arthrose par arthroplastie, 3 questionnaires ont été élaborés,
le premier avant l’intervention, puis à 4 mois et à un an en post-opératoire.
Une consultation psychiatrique a été réalisée de manière concomitante avec la consultation
anesthésie en pré-opératoire puis en post-opératoire après chaque consultation avec le chirurgien.
Certains critères sont sans incidence sur la satisfaction des patients. Ce sont l’âge, la profession,
la structure familiale et le lieu de vie, le délai d’attente, les traitements en cours, la présence
d’une appréhension pré-opératoire, la présence dans l’entourage d’une personne ayant déjà été
-68-

opérée d’une P.T.H. D’autres critères sont beaucoup plus intéressants. Le sexe par l’intermédiaire
de la représentation imaginaire de la prothèse. Cette perception de type mécanique pour la plupart
des hommes apparaît comme une rationalisation très utile afin d’éviter de justifier leurs
angoisses. Certains patients expliquant par exemple qu’il existe une période de rodage pour
expliquer leur déception. La femme, le plus souvent, présente une représentation irrationnelle,
magique de l’arthroplastie. La prothèse est désignée comme un objet invisible, protecteur ou
persécuteur selon les cas.
Les antécédents médicaux nous renseignent sur le type de relation médecin malade et
l’investissement affectif de la maladie. La qualité de la relation chirurgien patient (33 cas
excellents, 12 bons ) est un élément fondamental pour soutenir le patient en cas de déception. La
capacité du malade à faire le bilan de sa gêne fonctionnelle est variable. Certains présentent de
grandes difficultés à préciser leur déception., de manière indépendante du niveau d’éducation,
persistant même en post-opératoire. Cette imprécision traduit un véritable investissement
névrotique de la douleur. En effet, la plainte physique localisée à la hanche est chargée de tout le
malaise existentiel du malade. La modification esthétique au travers de la boiterie et de la
cicatrice sous entend souvent l’attente d’une véritable transformation du corps entier améliorant
la vie relationnelle. Ils ont aussi étudiés successivement les modifications de la vie quotidienne et
professionnelle, de la vie sportive et de loisirs, de la vie relationnelle, et une évaluation globale de
l’état de satisfaction par le patient à l’aide d’échelles visuelles analogiques. Un élément
intéressant est la comparaison entre le résultat final que le chirurgien prévoyait à un an en
fonction de son expérience, de sa subjectivité, et de la connaissance des patients et le résultat
(subjectif) analysé par les patients eux même. L’évaluation du chirurgien et du patient se
rejoignent pratiquement toujours à un an mais à 4 mois dans un cas sur deux les patients n’étaient
pas prêts à reconnaître l’amélioration évaluée par le chirurgien.
J.P. Courpied et V. Pacault-Legendre (136) reconnaissent que le questionnaire seul ne permet pas
d’accéder à la subjectivité des malades, les réponses étant souvent fausses ou incomplètes mais
elles ont servi de trames aux entretiens psychiatriques mettant en évidence les hésitations, les
« petites phrases anodines » appréciant la demande, la satisfaction des malades au delà de ce
qu’ils expriment. Au total, dans cette série, 1 patient sur 2 traverse une période de déception qui
se résout sans traitement particulier mais grâce à une bonne relation chirurgien malade.
-69-

Il conseille enfin la prudence avec les patients qui sont incapables de faire le bilan de leur gêne
fonctionnelle, signe d’un investissement névrotique responsable d’échec.
II-2-3 : Comparaison des différentes cotations
Comme nous l’avons déjà remarqué entre les cotations de Harris et P.M.A. il existe des
différences de valeurs attribuées à chaque paramètre. Il est très difficile de savoir quelle valeur
attribuer à tel ou tel item d’une cotation. Par exemple la douleur entre pour 33 % dans la cotation
de P.M.A. et 44 % dans la cotation de Harris alors que la mobilité rentre respectivement pour 33
% dans la P.M.A. et seulement 10 % chez Harris .Cette différence est à relativiser car une partie
du score de l’activité fonctionnelle 46 % pour Harris sous entend une bonne mobilité. La marche
et la stabilité chez P.M.A. (33 %) correspondent à l’identique la fonction et à l’évaluation de la
démarche de Harris (33 %). Au total les deux scores sont relativement équilibrés ce qui
correspond aux résultats retrouvés dans la littérature
J. Callaghan (137) a présenté une série de 100 arthroplasties type P.C.A. (Parous Coated
Anatomical Total HIP Prothesis) suivie à 1 an et à 2 ans sur laquelle ont été appliqués 5 scores,
Harris, Merle d’Aubigné, H.S.S. (Hospital for Special Surgery) et I.M.P. (Patients own
Impression), Mayo et I.O.W.A.. Le H.S.S. est le plus optimiste et le Merle d’Aubigné le plus
pessimiste (cf figure I ). Les auteurs critiquent le manque d’uniformité des scores dans la forme
mais aussi dans les résultats. Il n’y a pas toujours une bonne corrélation entre le résultat du score
et l’impression du patient. Il recommande l’utilisation des sous-classes de Charnley permettant de
comparer des arthroplasties dans un même groupe .
-70-

Bryant, M. dans le JB-JS en 1990 (128) présente une série de 47 arthroplasties de hanche sur
-71-

laquelle il applique 13 scores fonctionnels. Pour 36 hanches les résultats ne varient qu’ entre bons
et excellents ou qu’entre moyens et bons mais pour 11 arthroplasties les résultats ont une plus
large répartition et sont caractérisés par excellents, bons et moyens en fonction du score utilisé. Il
constate que cette différence diminue sensiblement si les résultats sont exprimés en pourcentage
d’un score maximum comme Harris sur 100 plutôt que cotés en excellents, bons, moyens. Il
recommande l’utilisation des sous groupes de Charnley (A –B – C ). Les score obtenus étant
beaucoup plus homogènes dans chaque sous groupe.
Dans une deuxième partie 10 variables ont été revues en post-opératoire sur 256 arthroplasties de
hanche. Les résultats ont été soumis à une analyse statistique multi-factorielle afin de rechercher
les éléments prépondérants. Dans le premier groupe représentant l’évaluation de la fonction c’est
l’élément distance de marche, dans le second groupe représentant l’évaluation de la mobilité et
de la déformation, c’est la flexion, enfin le troisième élément est la douleur qui ne présente
qu’une faible corrélation avec les autres variables. Il conclut que l’évaluation de ces
arthroplasties est possible en utilisant simplement la douleur, la distance de marche, et la flexion.
Il propose, à l’identique du score de P.M.A,. d’utiliser ces paramètres de manière isolé et d’éviter
de les regrouper dans un score commun souvent trompeur.
Anderson en 1972 (138) compare lui aussi le résultat de différents scores d’évaluation mais il
n’utilise pas de méthode statistique ce qui rend l’interprétation des résultats de la série plus
difficile.
Bryan, Kavanagh et Fitzgerald comparent le Mayo Clinic Score et le Harris (118). Ils considèrent
que l’on doit incorporer l’évaluation radiologique au score fonctionnel ce d’autant plus que ce
travail est réalisé sur une prothèse de reprise. Les auteurs souhaitent introduire une note
pronostique à leur score.
Les résultats du score de Mayo sont plus péjoratifs que ceux du score de Harris, ils retrouvent 63
% de bons et excellents résultats pour Harris et 52 % pour Mayo. Le Mayo reflète les 20 % de
hanches présentant des signes probables de descellement. Galland en 1985 critique ce type de
score et leurs évaluations radiologiques devant le manque de consensus au sujet des critères de
descellement. En effet, nous avons constaté comme il a été bien montré avec les prothèses type
Charnley et Exeter qu’ un debonding avec liseré ciment prothèse était souvent responsable d’une
-72-

migration avec recalage. Ce debonding restant le plupart du temps cliniquement asymptomatique
et n’aboutissant que rarement à une reprise.
Les résultats de ce score seraient donc variables en fonction du type de prothèse utilisé, la
multiplication des paramètres risquant aussi de rendre l’évaluation globale plus difficile.
Il nous semble que l’évaluation fonctionnelle doit rester indépendante de l’évaluation
radiologique qui est en effet un élément pronostic fondamental dans l’évaluation globale des
arthroplasties de hanche.
Plus récemment, Gleyze à la S.O.F.C.O.T. 2000 (130) a présenté une série comparant les scores
de Harris, P.M.A. et Lequesne sur 400 hanches saines chez 200 patients de 20 ans à 100 ans. Les
conclusions sont en faveur de l’utilisation d’un score simplifié utilisant 20 points pour la douleur,
20 points pour la marche, 20 pointspour les escaliers, 20 points pour le port de cannes , et 20
points de mobilité en abduction.
Au total, afin de minimiser les disparités entre les différents scores, il semble intéressant de les
exprimer de manière numérique comme Bryan (128) le conseille. Par ailleurs la démarche de la
S.I.C.O.T. consistant à uniformiser la terminologie devrait permettre l’utilisation d’un score
commun permettant des études comparatives. Actuellement deux scores semblent prédominer, le
score de Postel Merle d’Aubigné et le score de Harris par leur fréquence d’utilisation dans la
littérature.
II-2-4 : Fiche d’évaluation de la prothèse Omnicase
Comme toute nouvelle arthroplastie, elle nécessite d’être comparée aux autres prothèses et à leurs
résultats dans la littérature. Cette fiche comprend plusieurs parties. D’abord une évaluation pré-
opératoire comprenant les renseignements « d’état civil », les antécédents médicaux et
chirurgicaux, la co-morbidité (permettant de classer les patients dans les sous classes de
Charnley) mais aussi une évaluation fonctionnelle permettant d’utiliser à la fois les scores de
Harris (118), Postel Merle d’Aubigné et de la S.I.C.O.T. (Cf fiche Omnicase en annexe).
Sur le même feuillet, la deuxième partie est consacrée aux renseignements per-opératoire. La
technique chirurgicale est décrite avec entre autre avec la voie d’abord, la stabilité de la râpe
(élément important pour le non cimenté), la stabilité de l’arthroplastie, la difficulté de réduction
représentant une estimation de la « tension » intra prothétique, le type de prothèse utilisée (taille
-73-

avec ou sans ciment) tant au niveau du fémur que pour le cotyle. La description des
complications per-opératoires et de leur traitement est aussi réalisée.
Enfin une évaluation post-opératoire comprenant les complications locales ou générales, la date
de la reprise de l’appui, une éventuelle reprise chirurgicale précoce.
Cette surveillance prospective comprend ensuite des fiches d’évaluation pour chaque
consultations chirurgicales à trois mois, six mois, un an puis tous les ans. Elle comprend une
évaluation fonctionnelle reprenant les mêmes scores (Harris, P.M.A. et S.I.C.O.T.), une
évaluation radiologique sur laquelle nous reviendrons dans le chapitre suivant, enfin la recherche
d’une éventuelle co-morbidité et de complications à distance.
Cette fiche d’évaluation est informatisée permettant une analyse statistique des résultats en
classant les patients dans les sous populations selon l’étiologie par exemple et les classes de
Charnley.
Elle peut être utilisée de manière régulière. Il faut reconnaître qu’elle nécessite environ 20 mn en
pré-opératoire puis 10 mn en post-opératoire à chaque consultation. Les patients se soumettent
facilement à cette exercice et apprécient le questionnaire qui concerne en grande partie leur vie
quotidienne, et le temps que le chirurgien leur consacre améliorant ainsi la relation chirurgien-
malade.
Cette évaluation longue et souvent difficile nécessite une grande motivation de la part de l’équipe
chirurgicale. Elle est fondamentale non seulement dans le cadre d’une nouvelle prothèse mais
aussi pour évaluer l’activité quotidienne et les résultats d’une équipe chirurgicale ou d’un
chirurgien.
Ceci étant particulièrement important à l’heure des accréditations hospitalières et privées où nous
devons être capables de montrer le coût-bénéfice de nos interventions. Le rôle médico-légal n’est
pas négligeable, la qualité technique du chirurgien étant étudiée en donnant des résultats
comparables aux autres opérateurs validant sa technique indépendamment du modèle de prothèse
utilisé. Enfin comme l’ont montré Malchau. H et Herberts. P.(44) au travers du grand registre
suédois, l’évaluation à long terme des résultats modifie les habitudes chirurgicales des
chirurgiens. Ils ont constaté que 240 types de prothèses ont été utilisés depuis 1967 en Suède !
Cette diversité a largement diminué puisque actuellement 5 prothèses constituent 78 % du
marché.
-74-

Cette évaluation est difficile à mettre en œuvre. Lorsqu’il s’agit de la surveillance de l’activité
d’un chirurgien utilisant une prothèse déjà connue, il est certainement possible de réduire les
différents paramètres afin d’en limiter le temps. Les éléments qui nous semblent fondamentaux
rejoignant les conclusions de Witwoet (127) sont la douleur, la mobilité et le retentissement
fonctionnel (étude de la marche). Ces éléments doivent être étudiés séparément ou regroupés
dans un résultat global en tenant compte du niveau atteint de chaque élément comme dans le
score de P.M.A..
II-3 : Evaluation radiologique :
Il n’existe pas de parallélisme absolu entre les résultats cliniques et l’aspect radiologique d’une
P.T.H.. On retrouve de bons résultats cliniques avec des arthroplasties manifestement descellées
radiologiquement et de mauvais résultats cliniques avec des implants présentant des
radiographies parfaites. La tolérance des patients au descellement étant très variable. Il est donc
indispensable d’étudier les résultats radiologiques des arthroplasties. D’autre part elle introduit
une notion pronostique recherchant des signes péjoratifs à la fixation des implants que sont
principalement les liserés évolutifs, la migration des pièces prothétiques mais aussi le mauvais
positionnement.
Le bilan radiographique standard comprend une radiographie du bassin de face, un face et profil
de l’arthroplastie. Dans un premier temps nous allons reprendre les caractéristiques communes
recherchées pour les prothèses cimentées et non cimentées puis les signes spécifiques de chacun
des types d’ancrage en recherchant leurs significations.
II-3-1 : Caractéristiques communes :
Ce sont les paramètres indépendants du mode de fixation. En premier lieu le positionnement de
l’implant, il faut le rechercher sur un cliché de face et on recherche successivement :
Le positionnement en varus ou valgus dans le plan frontal en comparant l’axe diaphysaire et la
ligne passant par le bord externe de l’implant qui dans le cas d’une prothèse droite correspond à
-75-

l’axe de l’implant. Le positionnement en varus étant probablement le plus délétère comme l’ont
montré les études sur les tiges de Charnley à long terme. Il existe une augmentation du risque de
descellement aseptique sur les tiges en varus. Cette position étant responsable d’une
augmentation du moment varisant et d’un manteau de ciment présentant des zones de faiblesse à
la partie externe de la pointe de la tige, au niveau supérieur et médial proche du calcar, avec
parfois un contact os-tige.
Implant en varus Implant en valgus (noter le contact implant/calcar)
La hauteur d’implantation : idéalement la base du col prothétique doit se retrouver projetée sur
la ligne inter-trochantérienne. Nous les avons qualifié de haute, normale ou basse.
Le remplissage défini par excellent, bon ou insuffisant. Pour simplifier l’évaluation nous avons
décidé de ne pas calculer systématiquement le « fill ratio », notre but étant de rechercher
principalement l’utilisation d’implant fortement sous dimensionné.
-76-

La recherche d’une migration de l’implant peut se réaliser sur une radiographie standard, il
est nécessaire d’utiliser une radiographie de face sans agrandissement et d’utiliser deux clichés à
distance comparables. Le plus simple est de les superposer pour vérifier qu’il n’existe pas de
différence d’agrandissement ni d’incidence ( attention à la flexion de la cuisse plus difficile à
reconnaître que les troubles de rotations). Nous prenons alors des repères afin de mesurer la
migration, pouvant être, sur la ligne passant par le bord externe de la prothèse, la mesure entre le
sommet de l’implant et le sommet du grand trochanter, ou le centre du petit trochanter avec le
point situé à la base du col de l’implant. Ce type de mesure permet une précision de l’ordre du
millimètre.
De nombreuses méthodes ont été utilisées afin d’augmenter la précision et la reproductibilité de
ces mesures. Hardinge (139) en 1991 puis Jones (140) en 1992 utilisent des radiographies
numérisées améliorant la précision à 0,5 mm. Mulroy (141) décrit en 1991 une technique
implantant dans le grand trochanter une vis permettant une précision de 0,24 mm. Des études plus
récentes, utilisant des radiographies digitalisées, mesurant la distance entre le sommet du
trochanter et le sommet de la prothèse, ont montré une sensibilité et une précision de l’ordre de
0,5 mm (115). Ils montrent qu’une migration de 2,4 mm dans les deux premières années
augmente le risque de descellement avec une spécificité de 86 % et une sensibilité de 78 % sur
une tige cimentée et sur le même modèle non cimenté. Walker. P.S. (série de Charnley et
Stanmore) montre que s’il existe une migration d’implant supérieure à 2,6 mm dans les premières
années, la prothèse aura 95 % de chance de se desceller et nécessite donc une surveillance
rapprochée. Pour arriver à ce résultat il utilise un modèle informatisé prenant en compte une
éventuelle position en rotation du fémur. L’étude de Krismer. M. (142, 143) utilise la méthode de
Einzel-Bild-Roentgen-Analyse-Femoral-Component-Analysis dites EBRA portant sur trois tiges
différentes, un modèle type Muller droite, un implant P.C.A. et un implant C.L.S.. Cette méthode
de mesure est certainement une des plus fiables mise au point à l’Université de Innsbruck
(Autriche). Elle utilise deux clichés numérisés d’incidence comparable. Les résultats montrent
qu’une migration de 1,5 mm dans les deux premières années augmente le risque de descellement,
la spécificité étant de 79 % et la sensibilité de 69 % pour la survenu d’un futur descellement.
De la même manière Donnelly W.J.(144) comparant pour une même prothèse 4 types de fixation
(Hydroxy apatite / ciment / pressfit lisse ou strié) constate que la migration des modèles pressfit
-77-

est de l’ordre de 0,8 mm par an alors qu’elle n’est que de 0,3 mm pour l’hydroxy apatite et pour
les modèles hydroxy apatite et ciment avec de meilleurs résultats à long terme.
La méthode la plus précise pour mesurer la migration prothétique est celle de Selvik. G.(143,
145) (146) utilisant la radiostéréophotogramétrie (R.S.A.). Cette méthode est longue et coûteuse
et nécessite l’implantation de billes de Tantale autour de l’implant. Elle permet une précision de
l’ordre du 10ème de millimètres mais n’est pas de réalisation courante.
Tous les auteurs proposent de rechercher une migration prothétique dans le cadre de la validation
d’un nouvel implant. En effet elle est un signe péjoratif de l’évolution de l’implant qui peut être
retrouvée très précocement.
Sur les clichés de face et de profil on recherchera des signes de remodelage osseux sous la
forme d’épaississement corticaux ou d’ostéolyse localisée ou diffuse (Granulome expansif
secondaire aux débris d’usure). Les ossifications ectopiques seront signalées en utilisant la
classification de Brooker (147) en 4 stades :
stade I : aucune
stade II : modérée
stade III : majeure
stade IV : ankylose de l’articulation.
Les éléments concernant le cotyle : son positionnement, les éventuels liserés et la recherche
d’une possible usure qui compare la position respective du centre de la tête prothétique et le
milieu du segment de droite passant par les angles de l’anneau équatorial (cf schéma).
L’usure a été étudiée par de nombreux auteurs, notre but étant de nous comparer aux meilleurs
résultats obtenus comme dans les prothèses de type L.F.A. (Low Friction Arthroplasty). Celles ci
utilise une cupule de polyéthylène avec des têtes de 22,25 mm, dont l’usure pour Gardes (148) est
en moyenne de 0,06 mm par an avec un recul de 14 à 16 ans, pour Charnley (10) de l’ordre de 0.1
mm par an, et pour Brémant (59) de 0.1à 0.2 mm par an.
-78-

Schéma de mesure de l’usure du couple de frottement :
II-3-2 : Implant cimenté
L’interprétation des signes radiologiques des implants cimentés est réalisée sur des clichés de
face et de profil en utilisant les zones standards de Gruen (7 zones de face et 7 zones sur le profil
décrites par Jhonston). Pour une arthroplastie cimentée, deux interfaces sont à étudier
ciment/implant et ciment/os.
Liseré ciment/implant : C’est une bordure claire plus ou moins large bordée par la tige et le
ciment, correspondant à un vide radiologique comblé par du tissu fibreux. Il correspond au
« Débonding » des anglo-saxons. La définition donnée par Daniel J. Berry est un liseré au moins
situé en zone I de Gruen qu’il classe en trois sous groupes en fonction de la largeur; classe I :
inférieur à 0,5 mm, classe II : de ,05 à 1,9 mm, classe III : supérieur à 2 mm (13). Il peut être
associé à une migration de l’implant. Ce type de descellement a été particulièrement étudié pour
les implants de Charnley. La présence d’un « Debonding » n’a pas forcément un effet négatif à
long terme si le liseré reste inférieur à 2 mm. Par contre si le liseré est supérieur à 2 mm le risque
de descellement aseptique augmente à distance (13). Il reste asymptomatique cliniquement tant
qu’il n’est pas associé à d’autres signes de descellement. Ce liseré peut être secondaire à une
migration ou à une déformation plastique de l’implant de Charnley. Il est très difficile de
transposer ces éléments et leurs interprétations à des modèles de prothèses présentant des dessins
fondamentalement différents de l’implant de Charnley type L.F.A.
-79-

Liseré ciment/os : il est à rechercher au niveau des zones de Gruen en considérant sa largeur et
son étendue. Ce sont des bordures claires plus ou moins larges bordées par une mince ligne dense
jouxtant la tige. Il existe un vide radiologique comblé par du tissu fibreux (Epinette). Sa
signification est toujours péjorative traduisant une déstabilisation avec rupture de l’interface
ciment/os. Un liseré global de plus de 2 mm est assimilable à un descellement (Harris). La
signification des liserés fins et stables reste discutée et dépend probablement de l’implant utilisé.
D’autre part un liseré précoce présent en post-opératoire immédiat est à relier à un défaut de
cimentation.. Barrack en 1992 (149) étudiant la qualité de la répartition du ciment propose une
classification en quatre stades :
Stade A : Remplissage complet par le ciment en zone métaphysaire et
diaphysaire, sans que la distinction os/ciment soit possible.
Stade B : Remplissage complet par le ciment en zone métaphysaire et
diaphysaire, mais la distinction entre le ciment et l’os est possible sous la forme d’un liseré fin de
l’interface.
Stade C : Liseré os / ciment entre 50 et 100% de la totalité de l’implant ou
manteau de ciment inférieur à 1 mm ou contact os implant direct.
tige ou fracture de ciment).
Stade D : Défect important de ciment (Par exemple : pas de ciment en bout de
Cette classification permet l’étude précise de la qualité de la répartition du ciment, elle n’a pas été
retenue par la S.I.C.O.T.
-80-

Remplissage insuffisant Stade B (Barrack)
Stade C (Barrack)
-81-
Stade D ( Barrack)

II.3.3 Implant sans ciment
Les critères de fixation et d’une éventuelle « osteointégration » sont moins connus et beaucoup
plus discutés que pour les implants cimentés.
Charles Engh et Philippe Massin (150) ont pour la première fois différencié les implants avec et
sans ciment dans leurs « expressions » radiologiques. Leurs volontés étant de prouver la réalité
d’une « réhabitation » osseuse par confrontation des images radiographiques et des donnés
histologiques. Ils ont pu ainsi définir des modifications de l’interface implant / os liées au
comportement du couple os / prothèse. Les différents paramètres étudiés, spécifiques aux
implants non cimentés sont :
Les lignes réactives se définissent comme une fine bordure dense, séparée du métal par 1mm
avec une tonalité osseuse de part et d’autre(151) (150). La signification est variable selon la
localisation , pour Engh (150) une ligne réactive sur une zone réhabitable est un signe
d’instabilité sur ce segment mais pas forcément de l’implant dans sa totalité. Si cette ligne se
trouve au contact d’une partie lisse, non revêtue ,elle correspond à une simple adaptation osseuse
à la rigidité de la tige (151). Dans tous les cas il n’existe pas d’interposition fibreuse à l’interface
métal / os.
Un liseré est une bordure claire plus ou moins large bordée par une ligne dense jouxtant la tige.
Il existe un vide radiologique comblé par du tissu fibreux. Sa signification est péjorative
traduisant une instabilité de l’implant avec rupture de l’interface implant / os.
Le Piédestal (Pedestal) d’après Engh (150) est une zone d’ossification dense jouxtant la pointe
de la tige, de densité proche de l’os cortical avec une démarcation nette en « fond de cocotier »
inversé. Il est dit stable si cette condensation osseuse est directement en contact avec le métal,
instable, s’il existe un liseré à l’interface os-métal. Il traduit une fixation distale de la tige par
manque de stabilisation en proximal. Cette fixation peut être de bonne qualité en cas de piédestal
stable ou insuffisante pour le piédestal instable. Pour Epinette c’est un signe très souvent retrouvé
dans les tiges non revêtues d’Hydroxyapatite associé à une hypertrophie du calcar et à une ligne
de sclérose en zone proximale correspondant à une faillite de la fixation métaphysaire. Ce
piédestal peut secondairement disparaître en cas de stabilisation proximale secondaire. Il est
particulièrement présent chez les patients jeunes et actifs.
-82-

Lignes réactives à l’ extrémité inférieure de l’implant
Lignes réactives en zone métaphysaire
-83-

L’ossification endostée (Canacellous Condensation) a été décrite par Engh (150), ce sont des
condensations en flammèches (Bony Bridges)ou pastilles, pontant l’espace entre le métal et la
corticale périphérique. Leurs significations ne sont pas établies comme étant ni bénéfiques ni
péjoratives.
Les épaississements corticaux (Cortical Hypertrophy) (151) sont des voussures régulières en
bosse rompant le parallélisme des corticales. Leurs significations sont variables selon les auteurs,
péjoratifs pour Engh signant une instabilité dans son expérience des prothèses A.M.L. et P.C.A.,
neutres pour Epinette en zone V, péjoratifs en zone III correspondant alors à un début de
migration en varus.
Le Remodelage du calcar (Calcar Hypertrophy Atrophy) : Pour Engh une hypertrophie du
calcar signe toujours une tentative du col fémoral pour stabiliser la prothèse. Elle signe une
fixation distale et proximale incomplète associée à un piédestal instable et des lignes réactives en
zone I et VII. Une atrophie du calcar signe un pontage des contraintes internes (Stress
Schielding). Engh, si elle est isolée, en fait un signe favorable de fixation proximale. Par contre
s’il existe un piédestal il y alors une faillite de la fixation métaphysaire. Une atrophie majeure est
en relation avec une migration en varus et un excès de contrainte sur le calcar (Epinette)
responsable de l’ostéolyse. Parfois on trouve une atrophie en « gouttes » correspondant au terme
« cavitation du merquel » (Charnley) secondaire aux débris d’usure du couple articulaire. Un
calcar muet sans modification de densité est en faveur d’une répartition harmonieuse des
contraintes.
Le stress Schielding. correspond à la spongialisation du grand trochanter par pontage des
contraintes de la zone métaphysaire responsable de son ostéolyse. On le retrouve avec les
prothèses de première génération type Judet ou Lord. Sa signification est toujours péjorative à
long terme du fait de la perte osseuse.
L’ostéolyse et les granulomes expansifs ont bien sûr un caractère péjoratif et sont secondaires
aux débris d’usure en dehors des cas d’infection.
La détérioration de l’interface : ces images ne concernent que les prothèses revêtues de micro-
billages de titane.
Engh (150) suite à l’étude radiographique de 12 modèles prothétiques différents a proposé
l’utilisation d’un double score : de fixation sur 10 points, de stabilité sur 17 points. En associant
les deux il obtient une évaluation de l’ostéointégration en fonction du total : confirmée (supérieur
-84-

à 10 points), suspecte (entre 0 et 10 points), en capsulation fibreuse (entre – 10 et 0 points),
instable (au dessous de – 10 points) (cf tableau).
Epinette propose le score de ARA coté sur 6 points prenant en compte les épaississements
corticaux et différenciant liseré et ligne réactive. Les résultats considérant l’adaptation de
l’implant à l’os sont excellents si le score est supérieur ou égal à 5 points, bons à 4 points,
moyens à 3 points, mauvais si inférieur ou égal à 2 points.
Une étude comparative avec le score de Engh montre leur bonne corrélation statistique. Le score
de ARA (151) semble plus sensible. Il est particulièrement bien adapté aux prothèses revêtues
d’hydroxyapatite.
Evaluation ARA en fonction des différents paramètres.
Paramètre Signes « neutres » - 1 pt -2 pts -3pts -4 pts
Lignes zones lisses zone zones 1A 50%zones HA
Réactives
(ou poreuses) (ou poreuses)
Lisérés
Calcar
Piédestal
Ep. cortical
Ostéolyse
Migration
Ou en varus
Détérioration
de l’interface
atrophie modérée
isolé zone;5
atrophie sévère
oss. Isolée
zone 4
global
calcar
stable
-85-
zones lisses
hypertrophie
stable
isolée en zone3
débutante
modéré
évolutive
HA(ou poreuses)
Instable
Evolutive
sévère
L’évaluation radiologique des prothèses sans ciment nécessite une bonne connaissance des
différentes images radiologiques possibles. Elle reste d’interprétation difficile et la signification
est variable en fonction du type de prothèse. Les caractéristiques techniques des implants rentrent
en compte dans l’adaptation de l’os à l’implant. L’évaluation radiologique est donc en grande
partie spécifique pour chaque implant. Dans notre étude de l’implant Omnicase nous avons
réalisé une fiche reprenant les différents éléments cités et évaluant le positionnement, l’éventuelle
migration et l’étude des différentes zones de Gruen en fémoral et de Lee au cotyle.

II-3-3 : Fiabilité de l’interprétation radiologique
La fiabilité de l’interprétation radiologique est un paramètre non encore complètement maîtrisé.
Elle dépend de la qualité des images et de la compétence des examinateurs.
La numérisation des clichés permettra certainement leur amélioration ainsi qu’elle facilitera le
suivi à long terme des patients. Elle permettra à l’aide d’outils informatiques la création de
fichiers sur lesquels la recherche de la migration par exemple sera simplifiée et optimisée et
surtout elle facilitera la relecture par des examinateurs indépendants.
Une étude de Brand (152) en 1995 montrait que la fiabilité inter-observateurs de la lecture des
liserés était correcte au niveau fémoral (87 %). Elle est en contradiction avec une étude récente de
Mc. Caskie (153) en 1996. Ce travail essai d’évaluer les méthodes habituellement
utilisées pour apprécier le résultat d’une prothèse totale de hanche sur le segment fémoral. Ainsi
ont été évaluées la méthode de Gruen qui s’intéresse a l’interface os-ciment, la méthode de
Barrack qui évalue le remplissage médullaire par le ciment et la méthode de Johnston qui étudie
le liseré os-ciment. Le matériel d’étude était une série de 31 prothèses totales de hanche type
Charnley cimentées au CMW (15 au doigt et 16 à la seringue) avec présence d’un bouchon
d’obturation médullaire. Les radiographies (hanche de face centrée) ont été réalisées dans les
premières semaines post opératoires. La lecture a été confiée à six orthopédistes, deux chirurgiens
en formation, deux spécialistes consultants et deux experts de la prothèse totale de hanche. Le
critère d’évaluation était le taux de concordance inter-observateur et intra-observateur des
différentes mesures grâce a l’utilisation de test statistique (test statistique Kappa non pondéré) .1l
est apparu qu’a la lumière d’une échelle d’évaluation comportant 6 niveaux, la concordance intra-
observateur n’était que moyenne, indépendamment du niveau de compétence de l’examinateur
alors que la cohérence inter-observateur était faible avec des chiffres voisins de ceux relevant du
simple hasard !
Ceci souligne le problème de la fiabilité des analyses des résultats surtout lorsqu’il s’agit de
travaux multicentriques ou de méta-analyses utilisant la littérature internationale. Pour les
auteurs, l’amélioration passe par l’utilisation de critères plus précis et plus clairement définis
ainsi que l’utilisation de nouvelles méthodes (par exemple migration des pièces prothétiques par
photogrammétrie modification de la densité osseuse par mesure stéréophotométrique
radiographique), afin d’uniformiser notre mode d’interprétation radiologique et de rendre les
-86-

études comparables.
II-3-4 Avenir et perspectives
La surveillance de nos arthroplasties de hanche nécessite des outils radiologiques les plus précis
possibles. La numérisation des radiographies standards dans un proche avenir permettra
l’application d’outils informatiques afin de dépister une migration infra millimétrique. Elle
permettra par ailleurs la réalisation de véritable fichier de surveillance radiologique simplifiant la
relecture des images par des observateurs indépendants.
Par ailleurs l’utilisation de nouvelles techniques d’imagerie comme la mesure de la densité
osseuse (DEXA) (154) nous permettra de préciser les modifications osseuses de manière
beaucoup plus précise et précoce.
-87-

III
METHODE
-88-

III - Méthode :
III-1 : Etude Omnicase :
Il s’agit d’une étude monocentrique (service d’Orthopédie et de Traumatologie du CHU de
Rangueil - Toulouse) prospective, concernant 319 implants fémoraux de type Omnicase, mis en
place chez 296 patients.
L’ensemble des patients a bénéficié d’une évaluation préopératoire complétée par des évaluations
postopératoires idéalement à trois, six mois, à un an puis tous les ans.
Ce suivi permet outre la mise en place de l’étude prospective de l’implant Omnicase, mais aussi
son évaluation précoce. Il ne permet pas encore de donner des résultats de survie puisque le recul
est relativement court mais de montrer la bonne tolérance clinique et radiologique de cet implant
à court terme afin de detecter des erreurs de choix d’options.
La série comporte 319 implants, 238 tiges cimentées et 81 non cimentées.
Le recul moyen est de 2O mois pour les tiges cimentées et 17,6 mois pour les tiges non cimentées
en excluant les patients opérés en 2OOO 5(Tableau 1).
Tableau 1 :
TIGE CIMENTÉE TIGE SANS CIMENT RECUL MOYEN (sauf 14 patients opérés en 2000)
238 implants 81 implants 234 implants 71 implants
Données Nb de dossiers Données
Nb de
dossiers
Suivis à 3 mois 129 Suivis à 3 mois 57
Pré-opératoires 238 Pré-opératoires 81 Suivis à 12 mois 90 Suivis à 12 mois 33
Suivis à 3 mois 130 Suivis à 3 mois 57 Suivis à 24 mois 56 Suivis à 24 mois 19
Suivis à 12 mois 90 Suivis à 12 mois 33 Suivis à 36 mois 32 Suivis à 36 mois 5
Suivis à 24 mois 56 Suivis à 24 mois 19 Suivis à 48 mois 9 Suivis à 48 mois 1
Suivis à 36 mois 32 Suivis à 36 mois 5 Suivis à 60 mois 4
Suivis à 48 mois 9 Suivis à 48 mois 1
Suivis à 60 mois 4
-89-
20 MOIS de recul 17,6 MOIS de recul

30 patients n’ont pas été revus en consultation malgré les convocations. Ils ont été contactés
téléphoniquement et ils ont tous répondu à un questionnaire d’évaluation fonctionnelle.
15 patients opérés depuis plus de 2 ans mais qui n’avaient pas d’évaluation récente ont également
questionnés par téléphone afin d’augmenter le recul.
24 patients ont été perdus de vue.
4 patients sont décédés, dont un après une reprise d’implant pour fracture post traumatique du
fémur péri-prothétique.
11 patients ayant un recul par rapport à l’intervention inférieur à 6 mois, n’ont pas été évalués en
post opératoire.
III-2 : Evaluation clinique :
Cette évaluation clinique prospective a été réalisée en préopératoire et en postopératoire à l’aide
d’une fiche de surveillance qui a été élaboré grâce à l’étude des différents scores fonctionnels
disponibles.
Cette fiche comprend plusieurs parties. D’abord une évaluation pré-opératoire qui regroupe les
renseignements « d’état civil », les antécédents médicaux et chirurgicaux, la co-morbidité
(permettant de classer les patients dans les sous classes de Charnley) mais aussi une évaluation
fonctionnelle qui permet d’utiliser les scores de Harris, Postel Merle d’Aubigné et de la
S.I.C.O.T. (Cf fiche dans l’annexe).
La deuxième partie est consacrée aux renseignements per-opératoires. La technique chirurgicale
y est décrite avec entre autre la voie d’abord, la stabilité de la râpe , la stabilité de l’arthroplastie,
la difficulté de réduction représentant une estimation de la « tension » intra prothétique, le type de
prothèse utilisé (taille avec ou sans ciment) tant au niveau du fémur que pour le cotyle. On y
trouve également la description des complications per-opératoires et leurs traitements. Le
postopératoire immédiat est décrit et regroupe les complications locales ou générales, la date de
la reprise de l’appui, une éventuelle reprise chirurgicale précoce.
Cette surveillance prospective comprend des fiches d’évaluation remplies à chaques consultations
à trois, six mois, un an puis tous les ans, mais aussi une évaluation fonctionnelle qui reprend les
mêmes scores (Harris, P.M.A. et S.I.C.O.T.), et enfin la recherche d’une éventuelle co-morbidité
et de complication à distance.
-90-

Cette fiche d’évaluation est informatisée permettant une analyse statistique des résultats .
III-3 : Evaluation radiologique :
L’évaluation radiologique est réalisée en postopératoire à tous les reculs en comparant les clichés
aux clichés postopératoires immédiats. Nous utilisons une fiche standardisée informatisable qui
comprend ( cf fiche en annexe ):
- L’étude de l’implant fémoral :
- L’étude du positionnement dans le plan frontal (valgus/varus, hauteur ) et sagittal.
- La recherche d’une migration de l’implant.
- L’étude du remplissage.
- L’étude des interfaces ( liseré et ligne réactive )et le remodelage osseux.
- La recherche d’ossifications ectopiques.
- L’étude de l’implant cotyloïdien :
- Le positionnement.
- La recherche d’une migration.
- L’usure du couple de frottement.
- L’étude des interfaces.
III-4 : Analyse statistique de la population :
Pour plus de clarté dans les résultats, nous avons pris la décision de raisonner sur le nombre
d’arthroplasties et non sur le nombre de patients.
III-4-1 : Répartition suivant l’âge :
L’âge moyen dans la population totale à la date d’intervention est de 61.7 ans avec des extrêmes
de 21.9 et 94.5 ans.
Nous étudions trois sous groupes de population. Les patients de moins de 55 ans qui représentent
34.2 %, les patients de 55 à 75 ans qui représentent 44.2 % et les patients de plus de 75 ans qui
représentent 21.6 %. Cette répartition varie en fonction des étiologies, en effet l’âge moyen
-91-

augmente dans le sous groupe fractures cervicales (cf. tableau). Mais paradoxalement, dans le
sous groupe reprises, ce sont les patients de moins de 55 ans qui sont majoritaires (cf. Tableau 2
et 3).
Tableaux 2 et 3 :
III-4-2 : Répartition suivant le sexe :
Notre série comporte 53% de femmes, et 47% d’ hommes dans la population générale.
Dans le groupe I ( non fracture, non reprise) les proportions sont de 49.2% de femmes et 50.8%
d’hommes.
-92-

Dans le groupe II (fracture), on retrouve, 74.5% de femmes et 25.5% d’hommes.
Dans le groupe III (reprise) la répartition est de 43.5% de femmes et 56.5% d’hommes
III-4-3 : Répartition suivant le côté :
23 patients ont bénéficié d’arthroplasties bi-latérales. Dans notre série, on recense 53% de
prothèses droites et 47 % de prothèses gauches.
III-4-4 : Répartition suivant l’activité :
L’évaluation de l’activité des patients est réalisée en préopératoire. On retrouve :
40,0%
35,0%
30,0%
25,0%
20,0%
15,0%
10,0%
5,0%
0,0%
Tableau 4 :
Répartition de l'activité en % ( 311 patients )
3,2%
24,1%
10 75 47 110 57 12
Sport Travail actif Travail léger Sédentaire Semi - sédentaire Lit - Fauteuil
III-4-5 : Répartition suivant le morphotype :
Le poids moyen est de 73.9Kg , le B.M.I. (Body Mass Index = au poids/taille au carré) moyen est
de 26 Kg/m2 avec des extrêmes de surpoids de 42 Kg/m2 ( 130Kg) et 16 Kg/m2 ( 40 Kg ). Les
B.M.I. compris entre 25 et 30 Kg/m2 correspondent à une surcharge pondérale, une obésité pour
les B.M.I. supérieurs à 30 Kg/m2, une obésité sévère pour les BMI supérieurs à 40 Kg/m2.
15,1%
-93-
35,4%
18,3%
3,8%

60,0%
50,0%
40,0%
30,0%
20,0%
10,0%
0,0%
80
60
40
20
0
Tableau 5 :
29,2%
III-4-6 : Répartition suivant le type de prothèses :
Tableau 6 :
Répartition du BMI en %
58,3%
Répartition des implants en %
76,2
35,70%
TIGE
CIMENTÉE
52,50%
Hommes % Population totale % Femme %
238 81
Sur 319 implants, 76,2 % sont cimentés et 23,8 % sans ciment. Le type de prothèse implanté se
modifie en fonction de l’étiologie. En effet dans le sous groupe fractures, 90 % des implants sont
cimentés en fémoral dont 20 % d’hybrides. Dans le sous groupe reprises, on retrouve 73,9 % de
tiges cimentées dont 21,7 % de prothèses hybrides (cf. tableau).
-94-
43,60%
23,8
TIGE SANS
CIMENT
45,50%
11,7% 11,30% 10,90%
0,8%
0,40%
< 25
25 à 30
31 à 40
> 40

Nous avons corrélé le type d’implant à l’âge des patients. Dans la sous-population de patients de
moins de 55 ans, les implants sans ciment prédominent avec 49,5 % et 31,2 % d’hybrides. Dans
la population des 55 à 75 ans, on retrouve 55,3 % d’implants cimentés et 31.2% d’hybrides alors
que les prothèses sans ciment ne représentent que 13,5 %. Enfin, dans la population des plus de
75 ans, on retrouve 76,8 % des implants cimentés et 20.3% d’hybrides, les implants sans ciment
étant très largement minoritaires avec 2,9 %. La majorité des implants hybrides présente une tige
cimentée et un cotyle non cimenté, seul 3 prothèses sont non cimentées en tiges et cimentées au
niveau du cotyle.
Il faut noter que le type d’implant utilisé s’est modifié dans le temps. En effet, les premières
années, les implants cimentés étaient prédominant alors que en 99, il existe pratiquement un
équilibre avec les implants non cimentés (cf. Tableau 7 et 8).
Tableaux 7 et 8 :
-95-

La répartition des tailles implantées montre une prédominance de la taille II (41 %)
Tableau 9 :
III-4-7: Répartition suivant l’étiologie :
Nous avons distingué trois sous groupes dans la population générale :
- Le groupe I représente l’ensemble des étiologies sauf fractures récentes et reprises. Il correspond
à 242 implants répartis comme suit : les coxarthroses primitives (45%) , les nécroses (25.2%).
Puis viennent les coxarthroses secondaires qui regroupent les anomalies morphologiques ( coxa
-96-

vara ou valga, luxation congénitale de hanche…). Le groupe « autres » (4.9% du total)
correspond à : 1 polio, 1 luxation récidivante, 1 synovite, 1 nécrose éthylique, 3 nécroses
iatrogènes et une spondylarthropathie.
Tableau 10 :
-Le groupe II comprend les fractures cervicales dans lesquelles l’évaluation préopératoire est
incomplète du fait de l’impossibilité de mesure des mobilités articulaires ; il comprend 55
implants.
Répartition des étiologies dans le groupe I en %
45,0%
40,0%
35,0%
30,0%
25,0%
20,0%
15,0%
10,0%
5,0%
0,0%
Coxarthrose primitive
(109)
45,0%
21,1%
-Le groupe III comprend les 23 reprises d’implants.
III-4-8 : Répartition suivant les classes de Charnley :
Dans les trois sous-populations pré-définies, nous avons réparti les patients en fonction des sous
classes de Charnley (A, B et C) :
- Dans le groupe I (242 implants, non fracture, non reprise )on retrouve, 71 implants de classe A,
73 implants de classe B et 98 implants de classe C.
Coxarthrose
destructive rapide(13)
5,4%
2,1%
- Dans le groupe II (fracture) on retrouve, 39 implants de classe A, 7 de classe B, et 9 de classe C
-97-
25,2%
Nécrose idiopathique
(61)
0,4%
0,8%
Arthrite septique(2)
4,9%

- Dans le groupe III (reprise) on retrouve, 17 implants de classe A, 3 de classe B, et 3 de classe C
Tableau 11 :
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Répartition des implants en fonction des classes de Charnley dans les 3 groupes (%)
29,3
70,9
Groupe I (242) Groupe II (55) Groupe III (23)
III-4-9 : Scores cliniques préopératoires :
Ils sont calculés pour chaque groupe en fonction des classes de Charnley. Leurs valeurs
correspondent au total des points.
-Dans le groupe I on retrouve un score moyen de Harris de 46.9 et PMA à 11.9. La
répartition dans les sous groupes est présentée dans les tableaux suivants :
70,9
Classe A Classe B Classe C
Harris PMA Harris PMA Harris PMA
Moyenne 48.3 12.2 46.6 11.8 46.0 12.1
Écart-type 14.1 2.7 14.0 2.9 13.1 2.9
Minimum 16 5 14 5 12 6
Maximum 82 17 99 18 76 17
- Dans le groupe II, les scores fonctionnels ne sont pas calculable du fait de l’impossibilité
de mesurer les mobilités en préopératoire.
73
-98-
40,4
7 5,7 9 5,7
Classe A %
Classe B %
Classe C %

- Dans le groupe III on retrouve un score moyen de Harris de 58.3 et PMA à 11.9. La
répartition dans les sous groupe est présentée dans les tableaux suivants :
Classe A Classe B Classe C
Harris PMA Harris PMA Harris PMA
Moyenne 53.3 12.8 60.3 13.0 61.5 10.0
Écart-type 18.9 2.3 4.2 2.0 26.2 7.1
Minimum 31 10 57 11 43 5
Maximum 70 15 65 15 80 15
III-5 : La prothèse Omnicase ( DF,CS,RF,coF,coS,HR,A) :
Dans le chapitre « Principe de conception d’une tige fémorale », nous avons constaté qu’il reste
difficile de faire un choix entre implant cimenté et non cimenté.
Il existe des partisans de la pose de prothèse cimentée, les résultats de ce type d’implant sont
excellents à long terme. Le choix du ciment était la valeur sûre des premières arthroplasties
contrairement à ce que l’on a cru. Actuellement utilisé un implant cimenté est une option
sécuritaire. Cette option reste nécessaire et obligatoire dans des cas particuliers comme la
présence d’un fût diaphysaire cylindrique, d’un os porotique, ou d’une surcharge pondérale
importante.
D’autres sont partisans de l’utilisation d’implants non cimentés qui permettent une conservation
du capital osseux, et font espérer à long terme une diminution du descellement aseptique. Cet
avantage reste théorique pour le moment, mais les résultats sont très prometteurs.
Un groupe de travail composé de chirurgiens : P. Calas, P. Chiron, J. Galaverna, F. Renaud, A
Stemfoort, G. Uthéza et de J.P. Bouraly ingénieur, a proposé le système Omnicase pour répondre
à ce cahier des charges.
Le système Omnicase permet de répondre à ces deux modes d’implantation en proposant un
implant cimenté et un implant non cimenté de même géométrie et dont l’état de surface et le
matériau varient. Il est possible d’opérer tous les types de malades quel que soit leurs pathologies,
leurs âges, l’état de leurs os et la forme de l’extrémité supérieure de leurs fémurs en choisissant le
modèle adapté en fonction des cas. L’ancillaire est commun aux deux types d’implants et permet
donc de choisir jusqu’au dernier moment l’utilisation du modèle souhaité en fonction de la
qualité de l’os et de la stabilité de la râpe.
-99-

L’implant Omnicase est de forme droite dans le plan frontal, courbe dans le plan sagittal
(courbure antérieure), doublement conique frontal et sagittal, remplissant dans le plan frontal
avec un aileron anti-rotatoire externe et un épaulement interne sur le calcar. Il est rectangulaire à
la section en zone métaphysaire et arrondi en zone diaphysaire.
Les deux implants présentent une antéversion du col de 6°, un angle cervico-diaphysaire de 135°
et un cône morse 12/14 et d’angle au sommet de 5°38’. La gamme comprend 5 tailles gauche et
droite.
L’acier inoxydable à haute teneur en Azote (M30NW, ISO 5832-9) est utilisé pour le modèle
cimenté, il est bien adapté à ce type d’implant. L’état de surface est lisse. L’implant est sous
dimensionné par rapport à la râpe permettant grâce au double bossage antérieur et postérieur et à
sa courbure sagittale, une répartition homogène du ciment.Un alliage de Titane (TA6V, ISO 5832
- 3) est utilisé pour l’implant non cimenté. L’état de surface est de deux types soit Titane poreux,
soit Titane poreux revêtu d’hydroxyapatite (ASTM-F1185). L’implant est légèrement sur-
dimensionné par rapport à la râpe permettant grâce à sa géométrie de type Press-fit (doublement
conique) et à la présence de cannelures antérieures et postérieures en zone métaphysaire d’assurer
une bonne stabilité primaire.
L’extrémité distale est affinée afin d’éviter des contraintes diaphysaires.
-100-

Implant non
cimenté
-101-
Implant
cimenté

III-6 : L’intervention chirurgicale
III-6-1 : Les opérateurs :
L’ensemble de la série a été réalisé dans un seul service par 10 opérateurs différents dont 3
expérimentés dits « seniors » ayant réalisé plus des deux tiers des interventions et 7 opérateurs,
chefs de clinique.
III-6-2 : Les modalités opératoires :
L’ensemble des patients bénéficie d’une antibiothérapie prophylactique, d’une thrombo-
prophylaxie par Héparine à bas poids moléculaire.
L’anesthésie est de type loco-régionale dans 28.5% des cas et générale pour 81.5 % des cas.
Le positionnement du patient en décubitus latéral permet la réalisation de la voie d’abord
postérieure dans de bonne condition. L’ensemble des chirurgiens utilise une voie d’abord
postérieure permettant le repérage du nerf sciatique, la luxation postérieure de l’articulation après
desinsertion des tendons des muscles pelvitrochantériens et capsulotomie. Cette voie d’abord
permet une bonne vision de l’élément fémoral et cotyloïdien. Elle respecte les muscles moyen et
petit fessiers, dissociant le grand fessier, et ne désinsérant que les muscles pelvitrochantériens qui
sont réinsérés en fin d’intervention. Elle permet une rééducation précoce avec une bonne
coaptation de la hanche. Elle ne nécessite qu’un aide opératoire et permet de luxer la hanche en
postérieur le pied au dessus des champs opératoires. Les risques sont représentés par les lésions
du nerfs sciatique : directe (écarteur, section ) et indirecte ( élongation ). L’élément technique
fondamental sur lequel insiste P. Chiron pour la mise en place d’un implant droit dans le plan
frontal est l’évidement externe et antérieur du trochanter sans toucher les muscles trochantériens
insérés en arrière. Il convient également de réséquer le prolongement de la face postérieure du col
en dehors et en arrière pour faciliter le passage de la courbure postérieure de la tige. La fixation
des implants cimentés utilise du ciment aux antiobiotiques (Palacos Gentamicine) dans tous les
cas.
-102-

Avant
Evidement externe
Externe
-103-
Interne
Arrière
Evidement
postéro-externe

III-7 Résultats
III-7-1 Cliniques
Scores fonctionnels pré et postopératoire, score dans la classification de Harris et PMA :
Dans la population générale.
Classe A
N = 126
Classe B
N = 83
Classe C
N= 110
pré op 3mois 12 mois 24 mois 36mois
Harris PMA Harris PMA Harris PMA Harris PMA Harris PMA
49.4 12.3 91.4 17.1 94.5 17.4 96.1 17.5 90.6 16.8
46.5 12.2 91.3 17.1 93.2 17.4 93.5 17.3 98.4 18
46.8 11.7 88.5 16.8 92.7 17.3 95.4 17.5 96.6 17.7
-104-

Groupe I (toutes étiologies sauf fracture et reprise).
Pré op 3 mois 12mois 24mois 36 mois
Harris PMA Harris PMA Harris PMA Harris PMA Harris PMA
Classe A 48.3 12.2 89.3 16.8 91 17.1 95.8 17.7 93.4 17.1
Classe B 46.0 12.1 92.0 17.1
93.4 17.5 93.6 17.3 98.4 18
Classe C 46.6 11.8 87.6 16.7 92.6 17.3 95.1 17.5 96.6 17.7
Groupe II ( fracture).
Pré op 3mois 12mois 24mois
Harris PMA Harris PMA Harris PMA Harris PMA
lasse A 94.1 17.4 94.4 17.0 94.4 17.4
Classe B 93.0 17.3 80.5 16.0 90 17
Classe C 90.0 16.5 96 18 99 18
Groupe III (reprise)
pré op 3 mois 12 mois
Harris PMA Harris PMA Harris PMA
lasse A 53.3 12.8 87.3 16.3 87.5 16.8
Classe B 60.3 13.0 89.0 16.7
Classe C 61.5 10.0 93.5 16.5
Dans le groupe I nous avons comparé les scores préopératoires et post opératoires aux reculs
maximum. Les moyennes des scores selon Harris sont de 47.1 et 93, selon PMA de 11.9 à 17.3
respectivement en préopératoire et au recul maximum.
-105-

Tableaux 12 et 13 :
L’évaluation fonctionnelle des 30 patients qui n’ont pas été revu en consultation est :
-22 patients sont classés 6 pour la douleur ( PMA)
-6 patients sont classés 5 pour la douleur ( PMA)
-2 patients sont classés 4 pour la douleur ( PMA)
-23 patients sont classés 6 pour la marche ( PMA)
-4 patients sont classés 5 pour la marche ( PMA)
-3 patients sont classés 4 pour la marche ( PMA)
Aucun patient n’a été réopéré de cette prothèse ,aucune complication n’est à déplorer.
Douleurs : Nous avons étudié de manière distincte les implants cimentés et les non cimentés
Evolution des douleurs pour les implants cimentés à chaque suivi : Tableau 14 :
-106-

Evolution des douleurs pour les implants non cimentés à chaque suivi : Tableau 15 :
Dans le groupe I : Nous avons comparé les douleurs pré opératoire et postopératoire à 3 mois et
à 12 mois (voir la totalité des résultats en annexe):
Pour les implants cimentés, le score de la douleur passe en moyenne de 14.3 sur 44 dans le
Harris en pré opératoire à 40.5 sur 44 points à 3 mois (cf tableau). Le score PMA de la douleur
passe en moyenne de 1.9 sur 6 points à 5.4 sur 6points à 3 mois. Entre le préopératoire et les 1
ans l’évolution du score de la douleur selon Harris passe respectivement de 15 à 41.8 et selon
PMA, respectivement de 2 à 5.6.
PRÉ - OPÉRATOIRE
N = 101
POST-OPÉRATOIRE
3 MOIS N = 101
-107-
PRÉ - OPÉRATOIRE
N = 46
POST-OPÉRATOIRE
3 MOIS N = 46

importance douleur Nb % Nb % Nb % Nb %
Aucune 0 0.0% 56 55.4% 0 0.0% 32 69.6%
Épisodique 2 2.0% 29 28.7% 0 0.0% 8 17.4%
Légère 1 1.0% 15 14.9% 1 2.2% 5 10.8%
Modérée 36 35.6% 1 1.0% 16 34.8% 1 2.2%
Sévère 61 60.4% 0 0.0% 29 63.0% 0 0.0%
Grabataire 1 1.0% 0 0.0% 0 0.0% 0 0.0%
Pour les implants non cimentés, , le score de la douleur passe en moyenne de
13.9 sur 44 dans le Harris en pré opératoire à 41.3 sur 44 points à 3 mois (cf tableau). Le score
PMA de la douleur passe en moyenne de 1.9 sur 6 points à 5.6 sur 6points à 3 mois. Entre le
préopératoire et les 1 ans l’évolution du score de la douleur selon Harris passe respectivement de
15.8 à 41.9 et selon PMA, respectivement de 2.3 à 5.5.
PRÉ-OPÉRATOIRE
N = 46
POST-
OPÉRATOIRE
3 MOIS N = 46
-108-
PRÉ-OPÉRATOIRE
N = 26
POST-
OPÉRATOIRE
12 MOIS N = 26
importance douleur Nb % Nb % Nb % Nb %
Aucune 0 0.0% 32 69.6% 0 0.0% 20 77.0%
Épisodique 0 0.0% 8 17.4% 1 3.8% 3 11.5%
Légère 1 2.2% 5 10.8% 1 3.8% 3 11.5%
Modérée 16 34.8% 1 2.2% 10 38.5% 0 0.0%
Sévère 29 63.0% 0 0.0% 14 53.8% 0 0.0%
Grabataire 0 0.0% 0 0.0% 0 0.0% 0 0.0%
Dans l’ensemble de la population, aucun implant n’a occasionné de douleurs sévères. Un implant
non cimenté présente une douleur permanente à la marche d’intensité modérée localisée au
trochanter qui a disparu à l’évaluation des 1 an.
Lorsque les douleurs sont présentes les localisations préférentielles sont la fesse et le trochanter,
l’aine, et la cuisse( voir annexe douleurs ).

Nous avons différencié l’évolution de la douleur, de la marche, et de la mobilité pour un
ensemble de 101 implants appartenant au groupe I :
Evolution du score PMA de la douleur dans la même population N = 101
80,0%
60,0%
40,0%
20,0%
0,0%
pré op 3 mois 12 mois
Tableaux 16, 17et 18 :
-109-
6
5
4
3
2
1

III-7-2 Evaluation radiologique
III-7-2-1 Positionnement
L’étude du positionnement en valgus/varus retrouve :
Dans la population totale :
40 implants en varus ( 12.5%)
14 implants en valgus (4.1%)
1 implant est en valgus sévére de10° et 1 implant est en varus sévère de 10°
29 implants sont en valgus /varus modéré de 5 °
19 implants ont un varus/valgus léger de moins de 5°
Pour les implants cimentés : 47/238 implants
36 implants cimentés sont en valgus (15.1 % des cimentées )
11 implants cimentés sont en varus ( 4.6 % des cimentées )
Pour les implants non cimentés : 13/81 implants
6 implants non cimentés sont en varus (7.4% des non cimentées )
7 implants non cimentés sont en valgus (8.6% des non cimentées )
-110-

Implants cimentés :
III-7-2-2 Réactions osseuses, étude des interfaces
53 implants (17.9%) cimentés de la population des groupes I et II présentent un liseré
ciment/os. . Ils sont dans 43 cas considérés comme fin ( < à 1mm) et dans 10 cas considérés
comme large ( > à 1mm ). 33 d’entre eux présentent un liseré sur plus (>= ) de 2 zones
8 implants (34%) de reprise présentent un liseré ciment/os, dont 3 larges et 5 fins. Ils
occupent plus de deux zones dans tous les cas.
L’ensemble de ces liserés est présent en post opératoire immédiat, stable dans le temps et non
évolutif. .Nous n’avons retrouvé aucun liseré de l’interface implant/ciment
Un implant présente une lyse osseuse, d’apparition tardive entre la deuxième et la
troisième années post opératoire chez une patiente de 74 ans. Cette lyse est évolutive et
symptomatique depuis quelques mois sous la forme de douleur de cuisse d’intensité modérée.
L’implant est bien centré dans le plan frontal et sagittal.
Implants non cimentés :
9 implants présentent des lignes réactives. Elles apparaissent dans les 6 mois post
opératoire et semblent stables avec un recul maximum de 2 ans.
Nous avons retrouvé un seul liseré sur une zone, non évolutif.
Un implant présente une lyse osseuse , localisée sur la zone 10 de Gruen; chez un patient
de 38 ans. Elle est stable et non évolutive à un recul de 18 mois. L’implant est trop postérieur
dans le plan sagittal .
III-7-2-3 Remplissage :
Nous avons étudié le remplissage dans la population totale en fonction du mode de fixation.
Tableau 18
-111-

III-7-2-4 Migration
Nous n’avons retrouvé qu’une seule migration de 15mm chez un patient ayant présenté une
fracture du calcar per-opératoire. L’implant s’est secondairement stabilisé entre le 3 ème et le 6
ème mois.
100,0%
Remplissage en fonction du mode de fixation dans la
population générale
80,7%
80,0%
60,0%
40,0%
20,0%
0,0%
III-7-2-5 Ossifications ectopiques
Elles ont été étudiées dans chaque sous groupes. Dans le groupe I les résultats sont les suivants :
80,0%
70,0%
60,0%
50,0%
40,0%
30,0%
20,0%
10,0%
0,0%
65,4%
33,1%
14,0%
Parfait Bon Insuffisant
Répartition dans le groupe I des ossifications ectopiques
3 mois 12 mois 24 mois 3 mois 12 mois 24 mois
Tiges cimentées Tiges non cimentées
-112-
1,5%
5,3%
Implant cimenté %
Implant non cimenté %
Non (stade I)
Minimes (stade II)
Modérées (stade III)
Sévères (stade IV)

Dans le groupe II ( fracture N = 55 )la répartition à 3 mois est : 70% de stade I, 20% de stade II,
10 % de stade III.
Dans le groupe III ( reprise N = 23 ) on retrouve 1 stade IV et 5 stade II
III-8 Complications
III-8-1 Complications per-opératoires
Nous avons eu à déplorer 3 fissures et 3 fractures de fémur, 3 fractures de grand trochanter, et
une fracture du cotyle.
La prise en charge des complications a nécessité la mise en place de six cerclages fémoraux et un
anneau de soutient cotyloïdien.
III-8-2 Complications post opératoires
Les complications post opératoires ont été divisées en deux parties : Les complications générales
(cf tableau) et les complications locales(cf tableau) .
Complications générales Nb %
Aucune 268 84,0%
Thrombose veineuse
(phlébite; thrombophlébite)
-113-
31
9,7%
Embolie pulmonaire 4 1,2%
Autre 20 6,3%
Les complications générales ont nécessité des traitements spécifiques sans incidence sur les
implants.

Autre complication générale Nb
-114-
% sur
pop
Allergie cutanée 1 0,3%
Complications cardiaques 3 0,9%
Delirium 1 0,3%
Escare talon - Lombosciatique 1 0,3%
Escares 1 0,3%
Globe vésical 1 0,3%
Infection urinaire 10 3,1%
Cholecystite 1 0,3%
Pb respiratoires 1 0,3%
Complications locales Nb %
Les infections sont superficielles dans les 6 cas..
Aucune 293 91,8%
Paralysie périphérique 6 2,1%
Hématome 12 3,7%
Infection 7 2,1%
Oedème membre inf 1 0,3%
Les paralysies périphériques touchent le territoire du nerf sciatique poplité externe. Elles sont
post chirurgicales sauf une qui est secondaire à une luxation précoce. Deux patients récupèrent
totalement, deux autre partiellement. Il existe des séquelles motrice et sensitive chez 3 patients
(42% des paralysies ).
Complications mécaniques Nb %
Aucune 314 98,4%
Luxation précoce 6 1.8%

Un patient a présenté une luxation précoce (contrôle radiologique au bloc opératoire) sur un
implant fémoral non cimenté, et a nécessité une reprise immédiate avec repositionnement de la
pièce fémorale et cotyloïdienne.
Les cinq autres ont nécessité une réduction simple avec mise en place d’un coussin d’abduction.
Deux patients ont récidivé une fois, ils ont été traités par simple réduction. Deux des patients
étaient des reprises d’arthroplastie.
III-8-3 Complications à distance et reprises tardives
Deux patients ont présenté des fractures péri-prothétiques du fémur, nécessitant des reprises
chirurgicales. Dans un cas une simple ostéosynthèse a été possible, l’autre cas a nécessité une
ablation de l’implant fémoral avec mise en place d’une prothèse de reconstruction.
Un patient a présenté une fracture du grand trochanter après une chute (Traitement
orthopédique).
Un patient a présenté une infection profonde d’origine hématogéne à 6 mois post opératoire,
traitée par une reprise chirurgicale avec ablation et repositionnement d’un nouvel implant
cimenté en un temps.
Nous n’avons pas retrouvé de luxation tardive.
III-8-3 Analyse statistique.
Nous avons utilisé deux types d’étude statistique :
- d’une part l’analyse de tableau de contingence qui détermine s’il existe une relation entre deux
variables nominales. Le test appliqué et le test du Chi 2, le résultat est donné sous forme d’une
valeur, p. Une petite valeur de p (par exemple 0,01 signifie que la corrélation entre les deux
éléments observés est probable.
Le coefficient de contingence a été également étudié. Il est analogue au coefficient de corrélation
toujours utilisé pour tester l’association entre deux variables nominales. Son intérêt est de
permettre la comparaison d’associations entre différents couples de variables. Sa valeur est
comprise entre 0 et 1, une valeur proche de 1 est en faveur d’une corrélation probable.
-115-

- le test de Kruskal-Wallis a été appliqué, il permet de réaliser une corrélation entre une variable
continue avec des variables nominales. Il utilise pratiquement le même calcul qu’un ANOVA
simple. Il donne deux types de résultats, une valeur de p faible ou une somme des « rangs »
importante est en faveur de la corrélation des deux variables étudiées.
Nous avons appliqué ces 2 types de test à toute une série de corrélation qui semblait possible :
- douleur/mode de fixation (cimenté, non cimenté) :
p (Chi 2) 0,55, coef. de contingence 0,174 : pas de corrélation
- douleur/qualité du remplissage :
p (Chi 2) 0,82, coef. de contingence 0,216 : pas de corrélation
- douleur/ossification péri-prothétique :
p (Chi 2) 0,003, ceof. de contingence 0,460 - corrélation probable
- douleur/varus de la tige :
p, (Chi 2) 0,238, coef. de contingence 0,217 : pas de corrélation
- douleur/valgus :
p, (Chi 2) 0,369, coef. de contingence 0,198 - pas de corrélation
- douleur/liseré :
p (Chi 2) 0,721, coef. de contingence 0,153 : pas de corrélation
- douleur/ligne réactive :
p, (Chi 2) 0,998, coef. De contingence 0,059 : pas de corrélation.
- varus/ligne réactive :
p(Chi 2), 0,70, coef. de contingence 0,027 : pas de corrélation
- mode de fixation/varus :
p (Chi 2), 0,330, coef. de contingence 0,071 : pas de corrélation
- mode de fixation/valgus :
p (Chi 2)0.46 , coef. de contingence 0,145 : pas de corrélation
- qualité du remplissage/varus :
p (Chi 2)0.34 , coef. de contingence 0,279 : pas de corrélation
- qualité du remplissage/valgus :
p (Chi 2)0.54 , coef. de contingence 0,174 : pas de corrélation
-116-

- corrélation varus/liseré :
p (Chi 2)0.74, coef. de contingence 0,068 : pas de corrélation
- corrélation valgus/liseré :
p (Chi 2)0.66, coef. de contingence 0,035 : pas de corrélation
- corrélation/remplissage/liseré :
p (Chi 2)0.55, coef. de contingence 0,193 : pas de corrélation
- corrélation/mode de fixation/ossification périprothètiques
p (Chi 2)0.88, coef. de contingence 0,059 : pas de corrélation
- corrélation/fixation/qualité de remplissage :
p (Chi 2)0.01, coef. de contingence 0,210 : pas de corrélation
- Corrélation/score HSS/ossifiction :
Kruskal-wallis, p 0.35 : non significatif
- Corrélation/score PMA/ossification :
Kruskal-wallis, p 0.42 : non significatif
- corrélation/absence d’un obturateur/liseré :
coef. de contingence 0.410 : Pas de corrélation
-117-

IV Discussion
-118-

IV - DISCUSSION
IV-1 : Etude Omnicase
L’étude Omnicase est une étude prospective qui concerne 319 implants fémoraux de type
Omnicase (319) mis en place chez 296 patients. Des consultations en préopératoire à trois mois,
à 12 mois puis tous les ans constituent le suivi idéal, mais de part le nombre important de
chirurgiens, de part le manque d’assiduité de certains patients à venir aux consultations, il est
difficilement réalisable. Tous suivis, clinique ou radiologique, incomplets sont exclus de l’étude.
Le recul moyen pour les patients suivis est de 20 mois dans la population de tiges cimentées et
de 17,6 mois dans la population de tiges non cimentées. Ce recul faible ne permet pas de donner
de courbe de survie mais permet de montrer la bonne tolérance de l’implant à court terme.
Nous déplorons 27 patients perdus de vue dont 4 patients décédés ce qui représente 8,4 % de la
population totale.
30 patients (n’ ayant pas été revus) ont répondu à un questionnaire téléphonique ; ce sont des
patients très âgés qui n’ont pu se déplacer facilement aux consultations, ou qui comme les
patients jeunes, ont « oublié » leur prothèses ; et dont la consultation ne leurs semblaient plus
nécessaire.
IV-2 : Analyse statistique de la population
Répartition des âges dans la population : l’âge moyen de la population totale est de 61,7 ans
mais l’élément important est sa variation en fonction de l’étiologie. En effet l’âge moyen
augmente dans la population fracture avec 41,80 % de plus de 75 ans. Dans la population reprise
43,5 % des patients ont moins de 55 ans. La prédominance de patient jeune dans la population de
reprise peut être expliquée par les indications de reprises par prothèses standards dans des stades
peu évolués d’ostéolyse (type I et IIa de Paprosky).
Répartition suivant le sexe : la série est relativement homogène avec une légère prédominance
féminine qui augmente dans la population fracture du fait de l’augmentation de l’âge moyen dans
cette même population.
-119-

Répartition suivant l’activité : les sédentaires et semi-sédentaires représentent 53,7 % de la
population alors que les actifs représentent 42,4 % de la population. Les sportifs ne représentent
que 3,2 % de la population. En effet à un stade avancé de coxopathie la persistance d’une activité
sportive est souvent difficile.
Répartition suivant le morphotype : une majorité présente un léger surpoids que ce soit chez
les hommes ou chez les femmes avec des BMI compris entre 25 et 30 Kg/m2. Ceci est conforme
à la répartition du BMI dans la population générale.
Répartition suivant le type de prothèse : Les implants cimentés prédominent. Les prothèses
dites « hybrides » sont majoritairement cimentées au niveau de la tige et non cimentées au niveau
du cotyle ; seules 4 prothèses présentent des implants sans ciment au niveau du fémur et des
implants cotyloïdiens cimentés.
Depuis deux ans le nombre d’implants non cimentés augmente progressivement. En effet certain
nombre de chirurgiens qui avaient l’habitude de mettre essentiellement des prothèses cimentées
ont transféré 50 % de leurs indications sur des prothèses non cimentées. Le mode de fixation est
variable en fonction des groupes. Dans le groupe I (toutes étiologies), ce sont les implants
cimentés qui prédominent (42,5 % ciment et 31,4 % d’hybrides). Dans le groupe II (fractures) le
cimenté prédomine du fait de l’âge élevé de la population mais 10 % des implants dans ce groupe
restent non cimentés. Dans le groupe III (reprise) le nombre de tiges cimentées représente plus
de 50% des interventions, ce chiffre souligne l’importance du choix per-opératoire de l’implant.
En effet dans ces reprises la stabilité primaire de l’implant liée à l’ostéolyse est parfois difficile à
obtenir, mais dans ce cas grâce à l’implant Omnicase il est toujours possible en per-opératoire de
s’orienter vers un implant cimenté.
La répartition des implants en fonction de l’âge montre une prédominance du non cimenté avec
environ 49.5 % des implants dans la population d’âge inférieur à 55 ans et une prédominance du
cimenté dans la population des 55-75 ans. Cette répartition correspond bien à nos indications où
nous privilégions le non cimenté chez les patients qui présentent un bon capital osseux avec une
bonne stabilité primaire et une longue espérance. Alors que chez les patients plus âgés du fait
d’une qualité osseuse moindre nous privilégions la fixation par le ciment.
La répartition des implants par la taille montre une prédominance de la taille II (40,1 %). Elle
est homogène et montre bien que la répartition des tailles des implants Omnicase est correcte et
adaptée.
-120-

Répartition suivant l’étiologie : Nous avons distingué trois sous groupes de populations
générales. Il est nécessaire de séparer le groupe fractures (II) car l’impossibilité de la mesure de
la mobilité en préopératoire ne permet pas de calculer les scores fonctionnels. En effet la mesure
de la mobilité est impossible dans ce groupe en préopératoire. On individualise aussi le groupe
reprises (III) du fait d’une évolution clinique postopératoire souvent plus lente et afin de bien
différencier l’évolution radiologique de ces patients qui est fondamentalement différente des
prothèses standards.
Dans le groupe I représenté par l’ensemble des étiologies sauf fractures et reprises, on retrouve
une nette prédominance des coxarthroses primitives (45,5 %), puis des nécroses idiopathiques
(23,8 %) et ensuite des coxarthroses secondaires (21.1%) comprenant majoritairement les
anomalies morphologiques ( luxation congénitale, coxa vara ou valga, coxa plana, coxa retrorsa).
Au total les coxarthroses ne représentent que 66.6% de la population dont seulement 45.5% de
coxarthroses primitives ; dans la plupart des études de la littérature la coxarthroses primitive
représente 80-90% et parfois plus des étiologies (47, 59, 81, 82, 85) (40). Il sera intéressant de
pouvoir à long terme distinguer l’évolution fonctionnelle dans les différents groupes étiologiques.
Pour le moment cette distinction n’a pas été réalisée afin de conserver un groupe de taille
suffisant pour cette étude préliminaire.
Répartition selon les classes de Charnley : Dans le groupe I on constate qu’il existe une
prédominance des patients en classe C montrant la sévérité de leurs atteintes. Ce chiffre montre
bien qu’il n’a été réalisé aucune sélection de patients en préopératoire. Dans le groupe II c’est le
sous groupe classe A qui prédomine logiquement. En effet les traumatisés ne sont que rarement
polyarthrosiques. L’intérêt de ce classement est de regrouper les patients qui présentent un état
fonctionnel général comparable permettant un suivi de meilleure qualité.
Score clinique préopératoire : Il est impossible de calculer ces scores pour le groupe des
fractures (pas de mobilité disponible). Dans le groupe I et le groupe III ces scores sont effondrés
avec des moyennes autour de 50 pour Harris et 12 pour PMA, quels que soient les sous groupes
de Charnley. Paradoxalement dans le groupe reprise de meilleurs scores sont obtenus dans les
sous classes de Charnley B et C. Mais ceci n’est pas significatif du fait du faible nombre de
patients dans ces deux sous groupes (3 patients dans chaque).
-121-

IV-3 : L’intervention chirurgicale
Les opérateurs : Notre série a été réalisée par les chirurgiens du service d’Orthopédie
Traumatologie du CHU de Rangueil. C’est pourquoi on retrouve un grand nombre de chirurgiens
(10) dont 3 expérimentés dits « sénior » et 7 chefs de clinique dits « junior ». Les trois premiers
ont réalisé 270 prothèses ce qui représente 84% de la série. Dans ces deux groupes nous avons
essayé de mettre en évidence une différence significative de malposition de l’implant en varus
valgus. Nous n’avons pas trouvé de différence significative. Dans un deuxième temps nous avons
essayé, pour le chirurgien qui a posé le plus grand nombre d’implants, de retrouver une courbe
d’apprentissage en comparant les malpositions en 1997 et en 1999. Aucune différence
significative n’a été mise en évidence. Au total le positionnement de l’implant Omnicase ne
semble pas dépendre de l’opérateur. Ceci montre que l’implant Omnicase ne pose pas de
problème particulier de pose à partir du moment ou l’évidement antéro-externe du grand
trochanter a été bien réalisé, comme pour tous les implants droits dans le plan frontal
Modalités opératoires : Cette série présente des modalités opératoires homogènes puisque tous
les chirurgiens ont utilisé la même voie d’abord (voie d’abord postérieure), le même type de
ciment, par contre la technique de fixation de l’implant diffère par l’utilisation ou non
d’obturateurs diaphysaires.
-122-

IV-4 Résultats
Cliniques :
L’évolution des scores fonctionnels entre le préopératoire et le recul maximum est favorable
puisque l’on passe dans le score de Harris de 47,1 de moyenne dans le groupe I à 93 de moyenne
et selon PMA de 11,9 en préopératoire à 17,3 en postopératoire. Dans la répartition par groupe on
passe de 95,6 % de médiocre à 74,4 % d’excellents et 17,2 % de bons pour Harris et de 41,4 %
de médiocre et 12,3 % de mauvais à 18,2 % de très bons et 65,5 % d’excellents pour le Score
PMA. Ces résultats sont comparables a ceux de la littérature (5, 10, 44, 59, 81, 82, 85, 155). Il
faut noter que l’amélioration clinique est très rapide puisque ces résultats sont pratiquement
obtenus dès le 3 ème mois puis s’améliorent progressivement jusqu’au 12 ème mois pour se
maintenir par la suite. Dans les sous classes de Charnley le sous groupe C présente des résultats
très légèrement inférieurs, l’évolution étant moins rapide avec des résultats à trois mois inférieurs
aux classes A et B. Cet écart reste constant pendant la première année, il semble avoir diminué à
deux ans mais il est difficile de conclure du fait de la diminution du nombre de suivis . Au recul
maximum le score PMA donne un résultat plus péjoratif que le Harris ce qui confirme bien les
données de la littérature (128, 137, 138) en effet le PMA donne 83,7 % de résultats excellents et
très bons alors que le Harris donne 91,6 % de résultats bons et excellents. Cette différence
diminue si l’on exprime le résultat en % par rapport à 100.
La fiche d’évaluation qui a été réalisée pour l’évaluation de l’implants Omnicase permet
d’utiliser les scores fonctionnel de Harris et de PMA . Nous avons également utilisé le
questionnaire de la SICOT. L’ inconvénient majeur est la redondance du questionnaire dans
lequel la douleur par exemple, est évaluée de trois manières différentes. Mais en pratique devant
le patient, le chirurgien peut être tenter de poser qu’une seule question sur les trois , et de
généraliser hativement la réponse! C’est pourquoi il nous semble difficile de comparer les scores
obtenus dans chaque cotation ( Harris ,PMA, SICOT).
L’évaluation fonctionnelle des 30 patients contactés par téléphone montre des résultats
comparables à ceux revus en consultation.
La douleur :
-123-

Aucun implant sans ciment n’a été responsable de douleurs de cuisse. Le score passe pour Harris
de 13.9 points à 41.3 points à trois mois et à 41.9 à un an. Le bénéfice est immédiat dans les trois
premiers mois . Les résultats sont identiques en cotant le PMA. Pour les implants cimentés il
n’existe aussi aucune douleur de cuisse invalidante et le score passe de la même façon de 1.9 à
5.6 à trois mois et se maintient jusqu’à un an en comparant des populations pré et postopératoires
identiques. Un des éléments gênant l’interprétation de cette série est parfois l’absence pour un
seul patient donné d’un ou de deux reculs entre le préopératoire et le recul maximum ,c’est
pourquoi le tableau comparant l’évolution de la douleur pour chaque suivi n’est pas interprétable
directement. Il est préférable de comparer des populations identiques à des reculs différents.
Score PMA :
Un des avantage du score de PMA est de pouvoir facilement le subdiviser pour étudier de
manière indépendante un élément de l’évaluation fonctionnelle. Dans le groupe I, sur 101
implants nous avons étudié respectivement l’évolution de la douleur, l’évolution de la marche, et
l’évolution de la mobilité. En pré opératoire on constate que les patients sont principalement
handicapés par la douleur alors que les scores de la marche et de la mobilité sont relativement
meilleurs. L’indication d’arthroplastie est donc bien dictée par la douleur bien plus que par la
limitation de la marche et de la mobilité. L’évolution de la douleur de même que celle de la
mobilité est immédiate dans les trois premiers mois puis s’améliore très progressivement jusqu’à
12 mois. Pour la marche l’évolution est plus progressive avec à 3 mois, 70% des implants cotés 6
et à 12 mois plus de 80% . L’évolution est identique pour les implants cimentés et non cimentés.
Ces résultats sont conformes aux résultats de la littérature qui sont souvent bien détaillés pour la
douleur lorsqu’il s’agit d’implants sans ciment (81, 82, 85, 97).
Positionnement :
On retrouve dans la population générale 12 ,5 % de valgus et 4,1 % de varus. Pour les implants
cimentés la position en valgus prédomine (15,1 % en valgus, 4,6 % en varus) alors que pour les
implants non cimentés la répartition entre valgus et varus est équilibrée. Nous avons été très strict
dans la mesure des anomalies de positionnement, deux implants ont un varus ou valgus à 10° et
29 implants sur 54 ont des valgus varus de moins de 4° de déviation.
-124-

L’implant cimenté est légèrement plus petit que la râpe, au moment de la fixation par le ciment si
la tige est trop enfoncée dans le fut diaphysaire il se produit un contact entre la prothèse et le bord
interne du col responsable de son positionnement en valgus. Il est donc très important de bien
repérer la hauteur de la râpe pour implanter la tige au même niveau.
Dans la littérature, concernant les implants cimentés de type « non auto bloquant »(Charnley) on
retrouve jusqu’a 30 % (148) , 57 % (156) de varus et 6% (148) à 16% (156) de valgus (40) ; les
implants autobloquant de type « Muller droit » présentent dans le plan frontal très peu
d’anomalies (Serie de Brémant (59) : 2% de varus et 6% de valgus). Pour les implants non
cimentés, de même type, on retrouve des proportions de valgus / varus comparables ( ABG
(81)9.5% en varus, 4.5% en valgus ). Il existe probablement une sous estimation des anomalies
de positionnement, en effet certains auteurs (157) considèrent que les implants sont centrés entre
0 et 3 ° de défaut d’axe .
Le positionnement en varus semble être un élément péjoratif à long terme (42, 51, 157-159).
Dans notre série nous n’avons retrouvé aucune corrélation entre le positionnement en
valgus/varus et la présence de douleurs ou de signes radiologiques ( liserés, lignes reactives ).
Dans le plan sagittal nous avons retrouvé, en excluant les reprises, pour les implants cimentés :
19 tiges considérées trop en arrière (7.9 %), et 9 trop en avant (3%) ; pour les implants non
cimentés : 14 tiges trop en arrière (17.2%) et 3 tiges trop en avant (3%). Cette classification
en « trop en avant ou en arrière » s’est révélée imprécise. Dans l’avenir il faudra rechercher les
implants qui présentent un contact direct tige et os dans le plan sagittal et définir une méthode de
mesure de l’axe prothétique par rapport à l’axe diaphysaire sagittal.
Dans la littérature, on ne retrouve que très peu de renseignements sur le positionnement des
implants dans le plan sagittal. Dans la série de Nourissat ( implant ABG courbe dans le plan
sagittal ) 3% des tiges présentent un contact antérieur ou postérieur avec les corticales
fémorales(81).
Etude du remplissage :
Il est considéré comme parfait dans la majorité des cas, il n’existe pas de différence significative
entre les implants cimentés et non cimentés. Nous n’avons pas mis en évidence de corrélation
-125-

entre un défaut de remplissage et un éventuel valgus/ varus. Ces éléments sont en faveur d’une
bonne répartition de la gamme de la taille des implants
Migrations :
Un seul implant a présenté une migration de 15 mm secondaire à une fracture du Merckel. Mais il
faut insister sur les limites de notre méthodologie qui ne permet de mesurer que les
migrations_supérieures à 2 mm. Dans la littérature de nombreuses séries d’implants qui
présentent un descellement dans les deux premières années sont décrits ; ils associent toujours
des liserés évolutifs à une migration précoce(115) (142, 143). Dans l’avenir il sera très intéressant
de mesurer plus précisément d’éventuelles migrations des implants Omnicase à l’aide de
radiographies numérisées disponibles prochainement dans le CHU de Rangueil . Ce mode de
mesure ne pouvant rester que ponctuel du fait de la durée du traitement informatique nécessaire.
Ossifications ectopiques :
L’apparition d’ossifications se fait dans les premiers mois puis s’aggrave légèrement jusqu’à
deux ans. Il n’existe pas de différence entre les implants cimentés et non cimentés. Les résultats
restent inférieurs à ceux de la littérature (147, 160). Nous avons retrouvé une corrélation
statistique entre la présence d’ossification et la douleur post opératoire. En effet, le patient
présentant un stade IV d’ossification a des douleurs dès le démarrage et les premiers pas. Parmi
les 14 patients présentant un stade III d’ossification, deux ont des douleurs sévères (démarrage et
premiers pas, après 10 mn de marche), 5 ont des douleurs rares et légères, et 3 sont
asymptomatiques.
Epaississement corticaux :
On retrouve deux épaississements corticaux en zone diaphysaire, dont l’un est en relation dans le
plan sagittal à un contact implant/os. Aucun n’est responsable de douleurs de cuisse.
Réaction osseuse :
-Implants cimentés :
-126-

On retrouve 17,9 % des implants qui présentent un liseré . Il est toujours situé à l’interface
ciment-os. Toujours présent en postopératoire immédiat, stable et non évolutif dans le temps. Ces
liserés sont à relier à des défauts techniques de fixation de l’implant par le ciment puisqu’ils sont
présents dès les clichés postopératoires. Nous avons repris l’ensemble de ces dossiers 34 patients
présentaient un stade B de la classification de Barrack et Harris (149) et 14 patients présentaient
un stade C et 3 un stade D . Parmi les implants stade C : 6 présentent un obturateur diaphysaire,
8 ne présentent pas d’obturateur diaphysaire. Parmi les 3 implants stade D : 2 ont un obturateur,
et 1 sans obturateur.
La série omnicase est relativement homogène dans la technique opératoire. En effet tous les
chirurgiens utilisent le même ciment (Palacos Gentamicine basse viscosité), un remplissage
rétrograde du fût diaphysaire mais ils n’utilisent pas tous des obturateurs diaphysaires. Nous
avons constaté qu’il existait un défect de ciment à la pointe de la tige pour les 3 implants stade D
et pour 50% des implants classés B. Il n’existe pas de corrélation statistique entre la présence et
l’absence d’un obturateur et la présence d’un liseré. Mais il semble que ce soit plutôt un manque
de ciment qui soit à l’origine de la plupart de ces liserés quel que soit leurs localisations. Il a été
prouvé que l’amélioration des techniques de cimentation permet de diminuer le risque de
descellement aseptique (44, 161-165).
Il n’a pas été possible de mettre en évidence de corrélation entre la présence de ces liserés et
d’éventuelles douleurs.
Une lyse osseuse est apparue sur l’implant d’une patiente de 74 ans entre la 2 ème et la 3 ème année
alors qu’il n’existait pas de facteur déclenchant évident , et que l’évolution de l’implant était
jusqu'à lors tout à fait satisfaisante. Le positionnement de l’implant est bon, il n’existe pas
d’usure du couple de frottement. Nous n’avons pour le moment pas d’explication à cette
évolution, c’est peut être une allergie à l’un des constituants de la prothèse ou du ciment( ref) du
fait de la répartition homogène de l’ostéolyse sur toute la longueur de la tige. Il est peu probable
que ce soit secondaire aux débris d’usure du fait de l’absence d’usure du couple de frottement et
de la répartition diffuse de l’osteolyse. Nous avons intensifié notre surveillance chez cette
patiente afin de dépister une éventuelle évolution péjorative et de déterminer alors le moment
d’une potentielle reprise .
Implants non cimentés :
-127-

72 implants sont cotés 6 (ostéointégration exellente), 8 implants sont cotés 4 (ostéointégration
bonne), et un implant est coté 3(ostéointégration moyenne) dans le score de Ara.
9 implants en titane poreux non revêtus d’hydroxyapatite, présentent des lignes réactives qui
apparaissent précocement dans les 6 premiers mois postopératoires .Elles ne sont pas associées à
des migrations d’implants ou à des signes de contraintes distales (piédestal). Elles se trouvent
principalement en zone II, III, V et VI, et ne sont pas évolutives. Nous n’avons pas mis en
évidence de corrélation avec d’éventuelles douleurs. Dans la littérature les lignes réactives(84)
(166) sont des signes d’évolution neutre lorsqu’elles sont sur les zones non revêtues de l’implant.
Il sera très intéressant dans l’avenir de comparer nos implants Titane poreux revêtus
d’Hydroxyapatite et nos implants en Titane poreux seul. Pour nous, la présence de ces liserés
signe l’adaptation de l’os péri prothétique aux modifications de contraintes liées à l’implant. Ce
n’est pas un signe négatif. Aucun patient présentant ce type de signe radiologique ne présente de
douleurs de cuisse. D’autre part l’évolution de ces lignes réactives semble se faire vers une
densification du spongieux métaphysaire sous forme de flammèches correspondant à des
ossifications endostées ( voir photos 6 et 24 mois), se transformant alors en signe positif d’osteo-
intégration reconnu par Engh et Epinette(84, 166).
Un implant non cimenté présente une lyse osseuse chez un patient jeune en zone 10 de Gruen
(voir photo). Cette lyse est apparue dans les six premiers mois, elle est actuellement non
évolutive à 18 mois de recul. L’implant est bien positionné dans le plan frontal mais trop en
arrière dans le plan sagittal, (contact tige os à l’extrémité inférieure de l’implant). Le couple de
frottement est Zircon polyéthylène avec un col extra long. Le chirurgien n’a pas noté de tension
excessive lors de la mise en place de l’implant. Il n’existe pas de différence de longueur du
membre inférieur. Ce liseré peut être en relation avec une réaction allergique à l’un des
composants de la prothèse mais cette réaction serait alors diffuse et non localisée. Une autre
possibilité est la mauvaise tolérance du Zircon au contact du polyéthylène dans un contexte de col
extra long pouvant parfois être associée à une tension excessive du couple articulaire. La
surveillance de cet implant a été renforcée afin de dépister une évolution péjorative.
-128-

L’implant Omnicase, cimenté ou non, est le plus souvent de comportement neutre vis à vis de
l’os peri-prothètique. Nous n’avons pas retrouvé de modification du calcar, c’est la preuve d’une
transmission homogène des contraintes en zones métaphysaires.
-129-

V Conclusion
-130-

V-Conclusion
L’implant Omnicase peut être décrit comme deux implants distincts : un cimenté et un non
cimenté. Les deux composants se comportent bien au recul étudié. Ils permettent d’opérer les
patients dans tous les cas, de choisir le mode de fixation en per-opératoire en fonction de la
qualité de l’os et de la morphologie du fémur. Grâce à sa géométrie dans le plan frontal (droit) et
sagittal (courbe) on obtient un centrage optimal dans les deux plans , évitant les pics de
contraintes.
Les résultats de l’implants Omnicase à court terme sont excellents. Nous n’avons pas retrouvé de
douleurs de cuisse, les résultats fonctionnels sont comparables aux séries de la littérature.
Aucun implant n’a présenté de descellement aseptique, l’ensemble des liserés et des lignes
réactives sont stables et non évolutifs. Aucune migration, imputable à l’implant ( 1 migration
après fracture ), n’a été retrouvée. Le pronostic à long terme semble donc bon mais doit être
confirmé.
L’évaluation des implants fémoraux doit être réalisée de manière prospective afin de valider non
seulement les implants utilisés mais aussi la technique chirurgicale employée.
L’implant Omnicase semble répondre aux critères définis par le cahier des charges. C’est une
prothèse modernes adaptées aux concepts et aux malades d’aujourd’hui.
-131-

VI
Références
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