Introduction

D'une façon surprenante, la prothèse totale de hanche (PTH) cimentée est de moins en moins populaire en Europe continentale. Un nombre important d'implants sans ciment sont mis sur le marché malgré la quasi absence de données cliniques publiées, et de recul à long terme. Seuls quelques implants sans ciment ont pu présenter des courbes de survie à 10 ans conformes aux critères du Registre Suédois d'Arthroplastie. De plus, si l'on tient compte de toutes les causes de révision comme le changement de polyéthylène (usure), la greffe osseuse (ostéolyse), ou les luxations, le taux réel de révision (celui qui compte pour le patient) pour la plupart des cupules sans ciment ne supporte pas la comparaison avec les cupules bien cimentées. Il résulte de ceci un retour à la fixation cotyloïdienne cimentée en Norvège et en Suède.

Il est important de se rappeler, que l'arthroplastie de hanche cimentée reste une technique très efficace, particulièrement si elle est bien conduite. Des taux de survie à long terme de plus de 95% après 10 ans sont courants. Il est par contre devenu plus évident au cours de la dernière décennie que la qualité de la technique de cimentation est plus déterminante pour le résultat que ne l'est le choix de l'implant. Ces techniques modernes de cimentation visent à améliorer la fixation mécanique entre l'os et le ciment de façon à créer une interface durable dès le temps opératoire. L'augmentation de la profondeur de pénétration du ciment accroît la résistance de l'interface os-ciment. Cette inter-pénétration du ciment ne dépend pas seulement d'une préparation méticuleuse de l'os en préservant notamment du spongieux solide, mais aussi du lavage et du mode d'injection du ciment. Une préparation rigoureuse du lit osseux par un matériel de lavage pulsé, l'utilisation d'un obturateur centro-médullaire et d'un pressurisateur proximal (pressurisation du ciment) réduisent chacun approximativement la probabilité de révision de 20%. Le recours à un système de lavage pulsé est considéré comme de première importance pour optimiser la pénétration osseuse du ciment, et pour réduire le risque d'embolie graisseuse. Son utilisation devrait être rendue obligatoire pour toute arthroplastie totale de hanche.

Sur la base des évidences cliniques publiées, l'auteur décrit ci-dessous sa technique privilégiée pour les arthroplasties totales de hanche cimentées.

Technique opÉratoire

Préférentiellement anesthésie hypotensive rachidienne ou épidurale. Au choix voie d'abord postérieure ou voie de Hardinge intra capsulaire modifiée avec réinsertion trans-osseuse de la capsule et des petits et moyens fessiers. Pour des raisons didactiques nous débuterons par la technique afférente au fémur :

 

Temps Fémoral

Ouverture du canal fémoral
Fig. 1 : La hanche est luxée, puis on identifie la fossette digitale. Passage de l'os cortical avec la pointe carrée, puis introduction en tournant de l'alésoir conique à embout mousse (pour préserver l'os spongieux distal et la vascularisation interne). Le point d'entrée est choisi postéro-externe afin de favoriser la bonne direction de l'alésage. Ceci évitera de variser le composant fémoral et réduira le risque d'obtenir un manteau de ciment trop fin en zones de Gruen 8 et 9. N.B. : Il est bien sûr possible, de façon classique, de résequer le col fémoral en premier sans effet pour la suite de la technique.

 

Résection de la tête fémorale

Le col fémoral est sectionné de la façon habituelle 1 à 2 cm au dessus du petit trochanter. L'exactitude de ce niveau de coupe n'est pas déterminante puisque nous privilégions l'utilisation d'un implant anatomique, conique, poli, et sans collerette. Fig. 2 : Une proéminente épine osseuse postérieure (c.a.d. la partie postéro-externe du col - flèche rouge sur la figure 1b) est partiellement réséquée avant le passage des râpes. Le point d'entrée postéro-externe du canal médullaire et la résection du calcar dans cette zone sont des étapes particulièrement importantes dans le cas où un implant au dessin droit est utilisé.

 

Le manteau de ciment Un manteau de ciment d'une épaisseur minimum de 2 à 3 mm est considérée comme essentiel à la prévention de l'ostéolyse et du descellement. Le manteau de ciment est conditionné par la précision de la préparation du lit osseux. Si par exemple le point d'entrée du canal centro-médullaire n'est pas volontairement postéro-externe, le risque est important d'induire un manteau de ciment trop peu épais (Fig. 3). Le manteau de ciment dépend aussi de l'anatomie fémorale considérée, de la taille ou de la forme de l'implant, et de l'utilisation d'un centreur. L'analyse radiographique d'une étude cadavérique suggère que les zones critiques pour l'épaisseur du manteau de ciment sont les zones de Gruen 8, 9 et 12. Ces zones ne peuvent être évaluées que sur des clichés de profil.
	Fig. 3 : Les zones critiques pour l'épaisseur du manteau de ciment sont visibles sur radiographie de profil dans les zones antéro-proximales de Gruen 8 et 9 (flèche rouge) avec un implant droit, et en zone 12 (flèche jaune) à l'extrémité distale postérieure de l'implant (en l'absence de centreur distal).
Fig. 4 : Dans le fémur étroit tulipé (Fig. 4a : Dorr Type A) le risque de manteau de ciment trop fin est accentué dans les plans antéro-postérieur et externe, par opposition au fémur droit « tuyau de poële » (Fig. 4c).
Fig. 5 : L'utilisation de tiges droites sans centreur distal peuvent induire un contact distal direct sur l'os (Fig. 5a). L'utilisation d'un centreur distal peut efficacement limiter ce risque (Fig. 5b) mais n'empêche pas les déficiences proximales du manteau de ciment. Les complications associées au centreur sont, entre autres, la subsistance de poches d'air , le débricolage (Fig. 5c) et la fracture de ciment (Fig. 5d).

 

La préparation du lit osseux

Fig. 6 : Préalablement au passage des râpes un noyau d'os spongieux est extrait parallèlement au calcar avec un ciseau gouge. On veillera à préserver 3 à 5 mm d'os spongieux dans la zone interne (voir Fig. 9).

 

Préparation du fémur proximal
	Fig. 7 : Les râpes fémorales sont incrémentées dans le canal intra-médullaire. Le geste d'enfoncement doit être accompagné d'une poussée postérieure et externe sur le manche de râpe ; ce mouvement contribuera à préserver 3 à 5 mm d'os spongieux dans les zones médiales et antérieures. N.B. : Si le calcar anatomique induit un rétrécissement important du bord postérieur du col, il faudra le réséquer avant le passage des râpes. Une fois que la stabilité, la taille de l'implant, et la longueur du membre sont validées, il faut reprendre la préparation fémorale avec la râpe de la taille immédiatement supérieure afin de prévoir l'épaisseur du manteau de ciment. Si la couverture de spongieux risque d'être compromise dans cette ultime étape, il peut être préférable de mettre en place un implant définitif de la taille immédiatement inférieure à la dernière râpe introduite.
Fig. 8 : Avant la mise en place de l'obturateur à ciment, procéder au nettoyage abondant et méticuleux avec un matériel de lavage pulsé, du canal intra-médullaire, afin de retirer les débris de préparation et les résidus de moelle. Habituellement 1 litre de solution est nécessaire. N.B. : Cette étape est importante afin de réduire le risque d'embolie graisseuse lié à l'introduction de l'obturateur.

 

Préparation du lit osseux /Lavage Il est important de préserver une structure spongieuse intègre (Fig. 9 et 10) pour favoriser l'interpénétration du ciment
	Fig. 9 : Une épaisseur de 3 à 5 mm d'os spongieux doit être préservée pour permettre l'inter-connection avec le ciment. (Fig. 9 and 10 with courtesy of Prof. K. Draenert, Munich).
Fig. 10 : Une préparation trop agressive du fémur (Fig. 10a) retire l'os spongieux nécessaire à la répartition des contraintes, ce qui a pour conséquence de mettre en place les plus mauvaises conditions de "révision" (Fig. 10b).

 

Lavage pulsé Le lavage pulsé doit être considéré comme absolument obligatoire pour le nettoyage osseux (Fig. 11) : il met en place les conditions préalables à l'inter-connection du ciment (Fig. 12) et permet de réduire le risque d'embolie graisseuse (Fig. 13, 14)
Fig. 11 : Aspect macroscopique de l'os spongieux avant (Fig. 11a) et après le lavage pulsé (Fig. 11b);
Fig. 12 : Aspect micro radiographique comparatif de la pénétration du ciment sur spécimens anatomiques : amélioration notable de la pénétration sur le spécimen préparé avec lavage pulsé (gauche) par rapport à un lavage manuel avec seringue à volume équivalent.	Fig. 13 : Etude in vivo sur mouton de la relation entre qualité du lavage et embolisme graisseux à partir d'un modèle bilatéral simultané : pressurisation du ciment et récupération sanguine dans la veine iliaque externe. (Fig. 14)
	Fig. 14 : La comparaison montre une réduction substantielle des emboles graisseux avec lavage pulsé (à gauche) par rapport à un volume équivalent de lavage manuel.
Fig. 15 : Un obturateur à ciment résorbable et surdimensionné est mis en place en press-fit 1,5 à 2 cm sous le niveau planifié de la pointe distale de l'implant.
Fig. 16 : Répéter le lavage plusieurs fois, puis obturer le canal avec un compresse imbibée de H2O2 à 3-5%. NB : pour toutes les vues opératoires : installation en décubitus dorsal hanche gauche. Luxation antérieure (calcar en haut de la photo, trochanter en bas de la photo.

 

Mélange sous vide du ciment Le ciment à viscosité standard (de type Palacos‚ réfrigéré) est ensuite mélangé sous vide. Habituellement 2 doses de ciment (80g) suffisent, mais une quantité supérieure peut-être nécessaire dans les fémurs larges et droits pour permettre une mise en pression adéquate du ciment. La réduction de la porosité du ciment par une préparation sous vide améliore la résistance mécanique du ciment et réduit la probabilité de révision à moyen terme (Fig. 18).

Fig. 17 : Mécanisme de la fracture : propagation du trait de fracture à partir d'une porosité dans le ciment. (Avec l'autorisation de Dr. Pieter Spierings, Nijmegen)

 

Viscosité et type de ciment La qualité et la viscosité du ciment osseux sont également des critères importants influençant les résultats à long terme (Fig. 19)
Fig. 18 : Aspects micro radiographiques comparés d'un échantillon de ciment mélangé manuellement et présentant de façon évidente une macro et une micro-porosité (Fig. 18a) avec un échantillon préparé sous vide (Fig. 18b). Les ciments à Basse Viscosité sont plus délicats à manipuler (Fig. 20) en raison d'une phase de manipulation plus courte habituellement suivie par une phase de polymérisation très rapide. Les ciments à Viscosité Standard autorisent des résultats plus reproductibles comme cela a été confirmé par les registres Scandinaves d'arthroplasties.
Fig. 19 : Comparaison de six ciments extraits du pistolet à ciment 3 minutes après début du mélange. Noter les différences de viscosité.	Fig. 20 : L'application anticipée des ciments à basse viscosité peut induire des risques de lamination et d'invasion vasculaire par le ciment.

 

Injection du ciment/pressurisation
Fig. 21 : Aspect per-opératoire du spongieux nettoyé avant injection du ciment (Fig. 21b).

 

3 phases de pressurisation Il est important de réaliser et de maintenir une pression intra médullaire (IMP) pendant la polymérisation du ciment. Approximativement 4 minutes après le début du mélange (dans le cas où le ciment Palacos® est choisi) le ciment est injecté rapidement de manière rétrograde (Fig. 22).
Phase 1 : injection rétrograde
Fig. 22: Une compresse (Fig. 22b) est utilisée pour maintenir une pression intra médullaire avant retrait de l'embout de seringue.
Fig. 23 : Pendant que l'on coupe l'embout de seringue avec les ciseaux adaptés, le chirurgien maintient la pression sur le ciment avec son pouce (Fig. 23a) pour éviter une chute de la pression intra médullaire (IMP).
Phase 2 : maintien de la pressurisation
Cette étape est de première importance, et conditionne la qualité de l'inter-pénétration osseuse dans le spongieux.
Fig. 24 : Le pressurisateur fémoral est monté sur le pistolet à ciment et une pression continue est maintenue pendant 60 à 180 secondes (temps fonction de la viscosité du ciment) en continuant d'injecter doucement du ciment. Des impulsions faibles et répétées sur le pistolet à ciment suffisent à maintenir la pression nécessaire au dessus de 100 kPa (Fig. 26). A ce stade un dégorgement proximal du ciment est normal.
Fig. 25 : Quand la pressurisation correctement maintenue résulte en une pénétration optimale du ciment, le fémur proximal doit laisser transpirer des exsudats graisseux (Fig. 25a). Habituellement dans les cas présentant un stock spongieux normal, le saignement à l'interface ciment-os s'arrête.
	Fig. 26 : La mesure en continu des pressions souligne l'importance de la phase de "soutien" de la pression intra-médullaire (IMP). L'insertion de l'implant (dernier pic) induit une pression intra-médullaire distale courte mais forte. Le défaut de maintien de cette pression continue conduit à une chute de l'IMP et induit un risque d'interface sanguine.
Phase 3 : introduction de l'implant
Fig. 27 : Approximativement 6 minutes après le début du ciment, l'implant définitif anatomique, triple cône et poli-brillant (pour éviter l'abrasion du ciment) est descendu manuellement et doucement dans le fémur, tout en maintenant un joint proximal jusqu'à ce que l'implant soit introduit aux 2/3. L'impaction finale est réalisée à l'aide d'un impacteur qui n'influence pas le positionnement de l'implant. La vitesse et la pression d'impaction contrôlée par le chirurgien compensent la résistance du ciment. L'utilisation du marteau est à proscrire. Une épaisseur régulière du manteau de ciment de 2 à 5 mm doit être obtenue, surtout en zone médiale (Fig. 27b) et antérieure.
Fig. 28 : Radiographie de contrôle d'une PTH bien cimentée : noter la qualité «1ère catégorie» de la cimentation, ainsi que l'homogénéité du manteau de ciment dans les 2 plans grâce au dessin anatomique de l'implant.

Technique acétabulaire

Les principes de préparation méticuleuse du manteau de ciment s'appliquent également à l'acétabulum : nettoyage rigoureux du lit osseux avec système de lavage pulsé et maintien de la pressurisation du ciment.

La préparation du lit osseux / Lavage NB : même installation que précédemment. le toit du cotyle est à droite de la photo et le bord postérieur du cotyle en bas de la photo.
Fig. 29 : Il est conseillé de visualiser le vrai fond du cotyle (lame interne) en réséquant l'ostéophyte central avant le passage des fraises à cotyle. Ce geste permettra de trouver une bonne couverture osseuse supérieure, et de médialiser le composant acétabulaire.
Fig. 30 : La première fraise, de petite taille, est orientée en interne jusqu'au vrai fond du cotyle (Fig. 30a). Les fraises suivantes sont incrémentées et orientées vers le haut (Fig. 30b) dans le but d'élargir la cavité. Dans les acétabulums scléreux, le fraisage est terminé par une petite fraise très aiguisée dans le but de faire saigner l'os.
Fig. 31 : Si l'os scléreux du toit du cotyle n'est pas suffisamment avivé, la pénétration du ciment sera limitée aux orifices percés à la mèche. Ce défaut peut justifier la présence de liseré radiographique.
Fig. 32 : En complément à l'avivement des zones spongieuses, le fond du cotyle est percé de plusieurs trous à l'aide d'une mèche flexible. Tous les kystes/géodes doivent être curetés. Ces étapes sont longues et fastidieuses.
	Fig. 33 : Nouvelle utilisation abondante du lavage pulsé. A cet instant, il peut être encore nécessaire de poursuivre la préparation osseuse. Répétition du lavage et mise en place d'une compresse imbibée de H2O2 à 3-5%.

 

Pressurisation du ciment A la différence de la préparation fémorale, l'auteur utilise ici un ciment mélangé à température ambiante dans le but d'augmenter la viscosité du ciment au moment de l'impaction de l'implant.
Fig. 34 : Après plusieurs lavage et séchage, le ciment est mis en place sous forme de motte entre 3,5 et 4 minutes après le début du mélange. Dans les acétabulums de gros diamètre il peut être nécessaire de préparer 2 doses de ciment. Le ciment est alors pressurisé soit à la main (deux compresses dans un gant) ou d'une façon plus efficace avec un pressurisateur (Fig. 35) pendant au minimum 60 secondes.
Fig. 35 : Il faut faire attention à ne pas trop orienter verticalement le pressurisateur de façon à éviter toute irrégularité d'épaisseur dans le manteau de ciment.
Fig. 36 : Il n'est pas inutile d'insister sur la nécessité de réaliser une pressurisation immédiate et adéquate de l'acétabulum. Moins de 5 secondes après la mise en place du ciment, en l'absence de pressurisation la pression sanguine peut induire des laminations du ciment à l'interface (Fig. 36b).
	Fig. 37 : Surveillance de la pression pendant le maintien de la pressurisation d'un cotyle scléreux.
Fig. 38 : Après avoir maintenu le ciment en pression, l'implant est mis en place en le dirigeant d'abord vers la face interne (Fig. 38a) puis en le poussant à sa position définitive. Il faut veiller à chaque instant à maintenir l'épaisseur du manteau de ciment de 2 à 3 mm en se repérant au toit du cotyle (Fig. 38b, flèche jaune). L'implant définitif choisi est sous-dimensionné de 4 mm par rapport à la plus grosse fraise utilisée (e.g. cupule de 50 pour une fraise de 54 mm) de façon à maintenir un manteau de ciment de 2mm au minimum.
Figure 39
Fig. 39a : une cupule bien cimentée avec un manteau de ciment homogène et une bonne inter-pénétration osseuse.	Fig. 39b : La présence d'un liseré postop en zone 1 DeLee/Charnley traduit un risque accru de descellement.

Conclusion

Pour réaliser de façon reproductible des arthroplasties de hanche avec de bons résultats et une bonne probabilité de survie à long terme, le chirurgien doit être prêt à mettre en application stricte les techniques modernes de préparation osseuse, d'utiliser un système de lavage pulsé, et de pressurisation du ciment. Bien réalisée, cette procédure réclame du temps à l'opérateur. Il doit être enthousiaste, dévoué et perfectionniste. Si la technique de cimentation n'est pas parfaite, les résultats obtenus pourront ne pas être satisfaisants à la fois pour le patient et pour le chirurgien.

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Remerciements : l'auteur remercie ses précédents collègues pour leur dur labeur.

Maîtrise Orthopédique n° 126 - Août-Septembre 2003