ECN n°358 Objectifs : DEFINITIONS:
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Collegium GALILEO – Paris 6 / Paris 12 Département d’Enseignement OstéoArticulaire Université Pierre et Marie Curie, Paris 6 Université Paris Est – Créteil, Paris 12 ECN n°358 DEOA Paris 6 PROTHESES ET OSTEOSYNTHESES Question ECN n°358 Pr Alexandre POIGNARD Service de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique Hôpital Henri Mondor – APHP Créteil Objectifs : • CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES PROTHÈSES ARTICULAIRES. • CONNAÎTRE LA CONSOLIDATION OSSEUSE NORMALE ET PATHOLOGIQUE. • CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES OSTÉOSYNTHÈSES DEFINITIONS: Ostéosynthèse: moyen utilisé (plaque, clou, broches…) pour stabiliser une fracture ou un segment osseux par rapport à un autre. Arthroplastie: remplacement d’une partie ou totalité d’une articulation.
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PROTHESES ET OSTEOSYNTHESES Question ECN n°358 Pr Alexandre POIGNARD Service de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique Hôpital Henri Mondor – APHP -‐ Créteil
Objectifs :
• CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES PROTHÈSES ARTICULAIRES.
• CONNAÎTRE LA CONSOLIDATION OSSEUSE NORMALE ET PATHOLOGIQUE.
• CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES OSTÉOSYNTHÈSES
DEFINITIONS:
Ostéosynthèse: moyen utilisé (plaque, clou, broches…) pour stabiliser une fracture ou
un segment osseux par rapport à un autre.
Arthroplastie: remplacement d’une partie ou totalité d’une articulation.
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CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES PROTHÈSES ARTICULAIRES. L’arthroplastie est l’intervention chirurgicale qui consiste à remplacer une articulation
partiellement ou complètement. Ce remplacement prothétique survient pour traiter une
arthrose pour laquelle le traitement médical complet et bien conduit ne suffit plus ou
dans les suites de certaines fractures dont la réparation est inefficace ou impossible.
1/ Complications des prothèses articulaires
Les complications sont nombreuses mais il en existe 4 principales : l’infection , la
luxation, descellement lié à l’usure de la prothèse et l’inégalité de longueur. Ces
complications sont les plus fréquentes et peuvent faire l’objet de reprise chirurgicale.
D’autres complications plus rares seront également abordées car susceptibles de
motiver des consultations au vu de la gène occasionnée.
a/ Infection de prothèse articulaire = arthrite septique sur matériel prothétique La fréquence est de 1% pour les prothèses totales de hanche et de 2% pour les
prothèses totales de genou, les PTH et les PTG étant les prothèses les plus posées en
France. Cette infection peut être d’apparition brutale et est donc aiguë, mais elle peut
aussi être latente ou chronique source de descellement septique ou d’écoulement
purulent chronique par une fistule.
Ainsi, c’est le délai d’apparition des signes infectieux (épanchement, fièvre, cicatrice
inflammatoire et écoulement purulent…) qui va déterminer le reste de la prise en
charge.
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En effet, lors d’infection aiguë, c’est-‐à-‐dire survenant dans le mois qui suit la chirurgie ou
survenant par voie hématogène récente inférieure à 1 mois (dans un contexte de
bactériémie lié à un foyer infectieux dentaire, urinaire, cardiaque ou autre) le traitement
associera un lavage articulaire avec la mise en route d’une antibiothérapie adaptée.
Lors d’infection chronique, c’est à dire d’apparition retardée qui se manifeste plus d’un
mois après l’intervention, le traitement associera un lavage articulaire à un changement
des implants avec la mise en route d’une antibiothérapie adaptée. Ce changement
d’implant est important à réaliser car au-‐delà d’un mois d’évolution de l’infection les
bactéries produisent un film glycoprotéique adhérant à la prothèse appelé glycocalyx
qui les isole et empêche les antibiotiques d’agir sur les bactéries. Ainsi, avec
l’intervention et le changement d’implant ce film isolant sera enlevé.
Il important qu’aucun traitement antibiotique ne soit institué avant que les prélèvements
bactériologiques chirurgicaux au contact du matériel ne soient réalisés sauf si bien sur le
patient souffre d’un choc septique qui engage son pronostic vital. Effectivement, une
antibiothérapie mise en route avant les prélèvements diminue la sensibilité des
prélèvements (pouvant même les rendre négatifs) et diminue les chances de succès du
traitement antibiotique.
L’antibiothérapie, que ce soit pour les infections aigüe ou chronique, associe en règle
générale au moins deux antibiotiques à bonne biodisponibilité osseuse et efficaces (donc
adaptés) sur le ou les germes retrouvés. Les staphylocoques sont retrouvés dans
presque un cas sur deux mais leurs résistances évoluent en permanence d’où la
nécessité de commencer par une antibiothérapie probabiliste à large spectre qui sera
rapidement adaptée à la sensibilité du germe afin de limiter l’apparition de nouvelle
résistance. Enfin, ces antibiotiques ont souvent une hépato ou néphrotoxicité
(vancomycine, rifampicine, ofloxacine…) dont la morbidité dans une population en
général âgée doit être surveillée par des prises de sang régulières.
Pour limiter les risques de contamination bactérienne par voie hématogène à distance
de la chirurgie toutes les infections doivent être diagnostiquées et traitées précocement
par le médecin traitant. De même, certains gestes à risque comme l’exérèse de lésions
cutanées ou par voie endoscopique nécessitent une antibioprophylaxie. Jusqu’ici c’était
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également une nécessité pour les soins dentaires comme les extractions mais cela n’est
désormais recommandé que chez les patients immunodéprimés. (Afssaps 2011)
b/ Luxation de prothèse (figure 1) Elle correspond à une perte permanente de congruence articulaire des implants
prothétiques. Toute les prothèses articulaires peuvent se luxer mais avec une fréquence
variable en fonction de l’articulation concernée. Le taux est plus important pour les
prothèses de hanche où le risque peut atteindre 2 à 3 % (sur les plus grandes séries). Ce
risque dépend du type de prothèse, du couple de frottement et de la voie d’abord utilisée
pour implanter la PTH. En revanche, il est plus rare pour les prothèses totales d’épaule
(<1%) ou du genou (< 0,5 %). Ces luxations doivent être réduites par manœuvre externe
(c’est-‐à-‐dire sans avoir à ouvrir l’articulation) sous anesthésie.
Les luxations peuvent être récidivantes. Quand les récidives surviennent dans les
semaines suivant une arthroplastie il faut évoquer et rechercher une infection
responsable d’un épanchement articulaire qui lui-‐même favorise la luxation.
Lorsqu’elles surviennent à distance de l’intervention elle est souvent liée à l’usure de la
prothèse qui diminue sa congruence.
Pour traiter les luxations récidivantes, il peut être nécessaire de changer la prothèse. Ces
interventions de reprise sont en général lourdes et difficiles à réaliser en cas de perte du
capital osseux associé.
Enfin, les patients doivent être avertis de ce risque. En post opératoire certain
mouvement favorisant le risque de luxation sont à éviter voir interdit. De même,
certaines activités professionnelles (couvreur…) ne pourront pas être reprises à cause
de ce risque.
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a/ b/
Figure 1 : a/ Radiographie d’une PTH luxée, b/radiographie après réduction de la
luxation
c/ Usure prothétique et descellement (figure 2) L’usure d’une prothèse est inévitable et est liée au frottement des pièces prothétiques
l’une contre l’autre. Sa vitesse d’évolution dépend du couple de frottement utilisé.
Elle peut être douloureuse quand elle entraîne un descellement ou un granulome. Le
granulome est une réaction inflammatoire macrophagique induite par les débris d’usure
du couple de frottement (métal/polyéthylène, alumine/polyéthylène ou métal/métal).
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L’organisme développe effectivement une réaction de résorption macrophagique des
débris (microscopiques) liés à l’usure. Cette réaction macrophagique entraine une
résorption osseuse de contiguïté responsable du descellement de la prothèse et d’une
perte de capital osseux péri prothétique. Le descellement est responsable de douleur
mécanique car la prothèse bouge sur le segment osseux sur lequel il est normalement
fixé. Il se traduit sur la radiologie par un liseré évolutif autour de la prothèse (figure 2)
ou par un déplacement de l’implant par rapport au segment osseux sur lequel il a été
implanté. Dans ce cas un changement de la prothèse doit être envisagé. Il est difficile en
raison de la perte du capital osseux.
C’est pourquoi un nouveau couple de frottement en céramique d’alumine est de plus en
plus utilisé pour les prothèses totales de hanche. In vitro, l’alumine s’use beaucoup
moins et produit très peu de débris. Ce couple de frottement doit donc théoriquement
permettre une plus grande longévité de la prothèse. Cela reste cependant à démontrer
puisque le recul in vivo sur ce nouveau couple n’est pas encore suffisant pour lui donner
une supériorité par rapport au couple référence métal/polyéthylène. Les premières
études à moyen terme semblent confirmer ce que nous espérons et devront être
appuyées par des études à long terme.
En cas de descellement précoce il faut rechercher une origine infectieuse mais dont le
mécanisme est très différent et n’est pas lié à la résorption des microparticules d’usure.
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Figure 2 : radiographie montrant un liseré autour du cotyle et autour du fémur qui
apparait sous la forme d’un espace hypodense (espace clair) d’au moins 2 mm entre
l’implant et l’os.
d/ Inégalité de longueur : L’inégalité de longueur des membres inférieurs est classique après une prothèse
totale de hanche. Elle est souvent asymptomatique et ne nécessite dans ce cas aucune
compensation. En revanche, elle est parfois ressentie et dans ce cas impose l’utilisation
d’une compensation par des semelles. Rarement, elle est importante et gênante pour
nécessiter le changement de l’implant prothétique responsable de l’inégalité.
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e/ Autres complications : Les complications mécaniques :
La raideur articulaire est assez rare mais peut parfois être suffisamment gênante
pour imposer une reprise chirurgicale afin de récupérer des mobilités compatibles avec
les gestes de la vie courant.
Les tendinites post opératoire : .Les plus fréquentes sont la tendinite du psoas ou
du moyen fessier après prothèse totale de hanche et la tendinite rotulienne ou
quadricipitale après prothèse totale du genou. Les conflits avec les parties molles péri-‐
articulaires peuvent être responsables de ces tendinopathies (conflit du psoas avec la
cotyle prothétique trop grosse). Les douleurs sont d’abord mécaniques puis
progressivement permanentes. Le traitement est le plus souvent médical.
Les fractures périprothétiques font suite à une chute et nécessite soit une
réduction et ostéosynthèse soit un changement de la prothèse. Ce sont des interventions
lourdes chez des personnes âgées pouvant engager le pronostic vital.
Les défauts d’intégration des prothèses sans ciment provoquent des douleurs
chroniques mécaniques qui sont présentes très rapidement après la pose de la prothèse
parfois immédiate. Elles sont similaires aux douleurs de descellement des prothèses
cimentées par mouvement de l’implant sur le segment osseux sur lequel il est censé être
fixé. Le diagnostic est souvent difficile à établir car il s’agit de micromouvement non
visible sur les radiographies. Il faut régulièrement plusieurs mois pour confirmer
l’origine notamment grâce à la réalisation d’une scintigraphie osseuse à distance de
l’intervention qui montrera une hyperfixation péri prothétique. Le traitement consistera
alors en un changement de l’implant mobile.
Enfin, des sensations inhabituelles sont parfois rapportées par les patients après
une arthroplastie (frottements, claquements, grincement). Le patient doit s’habituer car
il n’existe aucun moyen de les faire disparaitre.
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Les complications générales :
La réalisation d’une arthroplastie des membres inférieurs est un facteur favorisant les
thromboses veineuses profondes (TVP) par diminution du retour veineux qu’elle
engendre temporairement (4 à 6 semaines). Elles sont régulières malgré
l’anticoagulation préventive systématique après toute arthroplastie des membres
inférieurs dont la durée est variable (de 15 jours à 1 mois pour le genou et 4 semaines
pour les hanches).
Elles n’ont rien de spécifique si bien que le tableau clinique, les examens
complémentaires à réaliser et le traitement sont les mêmes qu’en absence de prothèse.
Un arrêt de la rééducation et de l’appui est nécessaire jusqu’à confirmation ou
élimination du diagnostic. Le but est d’éviter la migration d’un thrombus qui pourrait
engendrer une embolie pulmonaire. Cette rééducation sera reprise qu’en absence de
phlébite ou après mise en route d’un traitement anticoagulant à dose efficace lors d’une
phlébite confirmée. Au-‐delà d’un mois après la pose, le risque de thrombose veineuse
profonde est le même que dans la population générale.
2/Suivi des Prothèses articulaires
Le suivi radiologique et clinique d’une prothèse est assuré par le chirurgien-‐
orthopédiste qui analysera le résultat fonctionnel obtenu et surveillera l’évolution de
l’usure et ses conséquences. La HAS recommande une consultation par an les 5
premières années, puis tous les 2 ans. Elle sera rapprochée à un an si une usure
importante est constatée sur les radiographies.
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CONNAÎTRE LA CONSOLIDATION OSSEUSE NORMALE ET PATHOLOGIQUE.
1. Consolidation osseuse normale
La consolidation osseuse est l’ensemble des phénomènes physiologiques aboutissant à
la cicatrisation de l’os. Les fractures consolident par la formation d’un cal osseux en 5
phases :
Phase 1 : J1 constitution de l’hématome fracturaire
Phase 2 : J3-‐J7 inflammation
Phase 3 : J7 à J21 : constitution d’un cal mou (cal conjonctif formé d’un tissu de
granulation et de la matrice)
Phase 4 : -‐ J21 à J60 : constitution d’un cal dur (ossification du cal mou et formation d’un
cal réticulaire)
Phase 5 > J60: remodelage du cal
Hématome fracturaire
inflammation
Cal mou
Cal dur
remodelage
Fracture: J+1 J+7 J+21 J+60 >J+60
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Le remodelage osseux est l’évolution du cal sous l’effet mécanique des contraintes. L’os
redevient peu à peu identique à ce qu’il était avant la fracture. Il arrive à son terme en 18
mois.
2. Consolidation osseuse pathologique
On distingue 3 types de consolidation pathologique :
• le cal vicieux • la pseudarthrose aseptique ou septique • L’ostéome : consolidation excessive et inadaptée.
a/ Le cal vicieux : C’est la consolidation d’un os en mauvaise position. Il peut se constituer en
raccourcissement, en valgus, en varus ou en rotation. La tolérance fonctionnelle est
parfois bonne comme pour les fractures diaphysaires de l’humérus. En revanche, un cal
vicieux peut engendrer une gêne fonctionnelle importante comme pour les fractures
diaphysaires du fémur avec cal vicieux en rotation ou favoriser une arthrose à moyen
terme lors de cal vicieux articulaire.
Il peut parfois être nécessaire de traiter un cal vicieux par des ostéotomies de
correction.
b/ La pseudarthrose : Aseptique, elle correspond à l’absence de consolidation d’une fracture après un délai
d’évolution de 6 mois. Avant ce délai de 6 mois nous parlons de retard de consolidation.
Elle est favorisée par un défaut de vascularisation osseux, un écart interfragmentaire
trop important ou un foyer de fracture insuffisamment stabilisé.
Le défaut de vascularisation d’un foyer de fracture ou un écart inter fragmentaire
important entraînent une pseudarthrose dite « atrophique » (absence totale de cal
osseux). En effet, le défaut de vascularisation du foyer de fracture va diminuer la taille de
l’hématome fracturaire ( qui apporte les cellules de l’inflammation) et les capacités de
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néovascularisation qui jouent un rôle essentiel dans le processus de consolidation. De
même, un écart inter fragmentaire trop important ne pourra pas être comblé par un
processus de consolidation normal, alors que les fractures ouvertes consolident moins
bien car l’hématome fracturaire s’est évacué.
L’hypermobilité du foyer de fracture sera responsable de pseudarthrose hypertrophique
(aspect en patte d’éléphant) puisque le cal mou a besoin de stabilité pour s’organiser en
cal dur. Il s’organise donc là où il est suffisamment stable de part et d’autre de la fracture
sans réussir à constituer une continuité osseuse.
Dans tous les cas de pseudarthrose aseptique le traitement consistera en la réalisation
d’une greffe osseuse.
Septique, elle correspond à l’absence de consolidation osseuse liée à l’infection du foyer
de fracture. Le diagnostic est évident en cas de fistulisation mais parfois difficile en cas
d’infection latente d’évolution lente qui ne présente aucun signe habituel d’infection.
Ainsi, devant une fracture qui ne consolide pas il faut toujours craindre et évoquer une
infection sous-‐jacente.
Le traitement repose sur une excision du tissu de pseudarthrose associé à une bi-‐
antibiothérapie adaptées aux prélèvements et prolongées (au moins 3 mois). Une
reconstruction par greffe osseuse doit souvent être associée soit d’emblée soit
secondairement.
c/ Ostéome : Les ostéomes sont des excroissances osseuses dont le développement est inadapté. Ils
sont effectivement situés dans les parties molles, en particulier les muscles autour d’une
articulation. Cela engendre une raideur articulaire importante qui impose souvent une
chirurgie d’exérèse. Ces ostéomes apparaissent régulièrement dans un contexte de
traumatisme crânien très sévère, d’AVC ou de lésion de la moelle épinière sans que le
mécanisme de formation soit connu. De même, la vitesse de formation osseuse est
rapide puisque ils se constituent et sont visibles sur les radiographies en moins de 2
mois. Comme tout processus de consolidation ils évoluent plusieurs mois après leur
constitution pour être stables et non évolutifs 9 à 18 mois plus tard.
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CONNAÎTRE LES PRINCIPALES COMPLICATIONS ET LES PRINCIPES DU SUIVI DES OSTÉOSYNTHÈSES
Les ostéosynthèses sont utilisées pour traiter les fractures. L’objectif est d’obtenir une
consolidation osseuse de la fracture la plus anatomique possible afin de restituer la
meilleure fonction possible du segment osseux fracturé. Trois méthodes peuvent
permettre d’atteindre ces objectifs selon les fractures :
Le traitement fonctionnel, où il n’y a aucune immobilisation et le patient doit bouger le
membre fracturé.
Le traitement orthopédique : l’immobilisation est assurée par un plâtre seul
Le traitement chirurgical : il consiste en une réduction de la fracture puis une
ostéosynthèse. L’ostéosynthèse est donc le moyen utilisé pour stabiliser la fracture dans
la position la plus anatomique possible en attendant la consolidation osseuse. Elle
n’accélère donc pas la consolidation mais permet souvent une mobilisation rapide, du
segment osseux ostéosynthèsé, essentielle à une meilleure récupération fonctionnelle.
On distingue deux méthodes d’ostéosynthèses :
– les ostéosynthèses à foyer ouvert (par exemple les plaques) : la mise en place du
matériel d’ostéosynthèse nécessite un abord chirurgical du foyer de fracture.
L’hématome fracturaire est forcément évacué, le périoste abordé ce qui peut diminuer
les chances de consolidation. En revanche la qualité de la réduction de la fracture sera
excellente ce qui est notamment fondamentale pour les fractures articulaires.
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– les ostéosynthèses à foyer fermé (ex : les clous centromédullaire): la mise en place
du matériel d’ostéosynthèse se fait de part et d’autre du foyer de fracture. L’hématome
fracturaire est préservé, de même que la vascularisation et le périoste ce qui sera
favorable à la consolidation. La stabilité obtenue est souvent excellente et autorise la
mobilisation immédiate du segment fracturé. Cependant, parfois la qualité de la
réduction peut être insuffisante.
Les ostéosynthèses peuvent aussi être percutanées (ex : les vis et broches): le matériel
d’ostéosynthèse est introduit par des incisions millimétriques, soit directement, soit plus
à distance du foyer de fracture (plaque glissée sous la peau). Elles ont pour objectifs de
conserver l’hématome fracturaire et limiter les risques d’évolution cicatricielle
défavorable des ostéosynthèses à foyer ouvert mais peuvent aussi souffrir d’une qualité
de réduction insuffisante.
Les fixateurs externes assurent une contention très à distance de l’os et de la fracture et
ne sont donc pas des moyens d’ostéosynthèse, mais ils sont souvent considérés comme
tel.. Il est en général utilisé pour des fractures ouvertes ne permettant pas l’utilisation de
matériel d’ostéosynthèse interne.
1/ complications : Les complications sont variables :
a/Précoces : Un déplacement secondaire malgré l’ostéosynthèse avec faillite de la tenue du
matériel sur l’os (figure 3). Cela impose des reprises chirurgicales complexes soit en
réalisant une nouvelle ostéosynthèse soit parfois en réalisant une arthroplastie pour des
fractures articulaires.
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Figure 3 : déplacement du matériel d’ostéosynthèse qui n’est plus au centre de la tête
fémorale.
Une infection du matériel d’ostéosynthèse :
Elle peut être immédiate et liée à l’intervention quand la fracture était fermée. Il s’agit
d’une contamination peropératoire le plus souvent à Staphylococcus aureus. Elle peut se
révéler plus tardivement mais reste imputable à l’intervention elle survient dans l’année
suivant la pose du matériel.
Elle peut également être liée à la gravité de la fracture qui était ouverte avec
contamination de la fracture au moment du traumatisme.
Dans ces deux cas la cicatrice est inflammatoire et douloureuse évoluant vers une
désunion avec fistule. La radiographie recherche une lyse autour du matériel ou des
appositions périostées qui sont très évocatrices. Le traitement consistera en un lavage
dans les cas les plus simples mais peut nécessiter des modifications d’ostéosynthèse et
des greffes. Dans les cas les plus sévères cela peut conduire à une amputation.
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b/Tardives : exposées précédemment
Pseudarthroses aseptiques ou septiques
Cal vicieux
c/Générales : Une thrombose veineuse profonde dans les suites d’une fracture du membre
inférieur ou du rachis. Elle ne présente aucune spécificité par rapport aux thromboses
après prothèse.
Algoneurodystrophie
Douleurs météorologiques qui ne sont pas si rares et pour lesquelles il n’existe
aucun traitement spécifique.
2/ Suivi : Le suivi des ostéosynthèses est simple. Le matériel a une utilité temporaire et peut être
retiré à distance de la fracture (18 mois) quand il est gênant. La surveillance correspond
au suivi de l’apparition de la consolidation osseuse qui déterminera la reprise
progressive des activités (professionnelles, sportives..) antérieures.
En général, une consultation avec radiographie de control est réalisée à 6 semaines, 3
mois, 6 mois et un an.
