Prothèse de genou à pivot rotatoire axel 2

Prothèses de genou à pivot rotatoire axel 2
Caractéristiques techniques opératoires standard

B. Reignier

Clinique du Pré - Le Mans

Cette prothèse à pivot rotatoire implantée depuis 14 ans permet de traiter, de façon simple et reproductible, des gonarthroses complexes, sur des genoux vierges ou opérés, lorsque s'associent à des degrés divers : raideur, instabilité, déviation axiale, pertes de substance, cals vicieux métaphysaires ou courbures diaphysaires pathologiques.

Caractéristiques de la prothèse axel 2

Planche 1 : PT Axel : vue de 3/4
Système d'axes.
Vue arrière : limitation de la rotation par butée des parois latérales du puits losangique sur les bords de l'échancrure.
Vue de face : trochlée oblique.

Les deux éléments en Cobaltchrome des deux tailles Standard et Mini sont monobloc. Les tiges intra-médullaires sont destinées à être scellées.
La tige fémorale est inclinée de 6° à partir du sommet du bloc intra-condylien.
Le mécanisme articulaire est constitué du côté fémoral par un axe transversal assurant la flexion extension, lui-même solidaire d'un axe longitudinal autorisant la rotation du tibia sous le fémur. Cet axe bénéficie d'une implantation ionique à l'azote. La pièce tibiale porte la pièce femelle du mécanisme constituée par un puits métallique cylindrique dont les contours de la margelle, de forme losangique, entraîneront une limitation de la rotation du tibia sous le fémur par simple contact des deux facettes du losange avec les parois internes de l'échancrure de la pièce fémorale.
Cette limitation simple de la rotation est la caractéristique originale de la prothèse Axel 2.
Le contact permanent des condyles fémoraux avec le plateau polyéthylène, solidaire du tibia, permet d'absorber une grande partie des contraintes et protège ainsi le mécanisme des axes. Le bec antérieur de ce plateau polyéthylène interdit toute rotation en extension en venant se plaquer contre la partie basse de la trochlée. Cette trochlée est oblique de 4° de haut en bas et de dehors en dedans.
Un système de verrouillage interdit les mouvements longitudinaux relatifs des deux pièces de l'axe sans interférer sur la rotation et rend impossible la désolidarisation les deux pièces prothétiques.

Plaidoyer en faveur des prothèses contraintes
L'utilisation habituelle des prothèses non contraintes depuis 30 ans a fait oublier la qualité des résultats fonctionnels immédiats des prothèses contraintes. Il est en effet habituel d'obtenir, pratiquement sans rééducation, un genou totalement oublié à 3 mois de la mise en place d'une prothèse à pivot rotatoire, ce qui est relativement rare avec une prothèse non contrainte.
Quels inconvénients ont conduit à abandonner ce type d'implants dans les années 70 ?
* Le risque d'accident per-opératoire mortel en cours de scellement
* La gravité des complications septiques sur ces prothèses massives
* La fréquence des instabilités rotuliennes progressives de l'ordre de 30%
* Le risque de descellement des tiges intra médullaires
* Et sur le plan technique l'importance de la résection osseuse ainsi que le sacrifice des ligaments latéraux.
Qu'en est-il aujourd'hui ?
Les progrès des techniques d'anesthésie et des précautions simples permettent d'éviter les accidents de scellement.
La reprise en deux temps des rares descellements septiques (< 0,6%) avec rescellement d'une prothèse à tiges intra médullaires ou mise en place d'une tige verrouillée sans ciment ne pose pas beaucoup plus de problèmes qu'à la hanche.
L'adjonction d'une rotation au système d'axe rudimentaire des prothèses à charnière simple limite considérablement le risque de descellement des tiges et a fait complètement disparaître les problèmes d'instabilité rotulienne.
Mais cette rotation doit être limitée. En effet, puisque la technique d'implantation impose une désinsertion des ligaments, il n'y a plus de contrôle de la rotation et la stabilité de l'appareil extenseur pourrait être compromise. C'est donc au système d'axes de jouer ce rôle. La limitation de la rotation est la seule garantie d'une bonne stabilité de l'appareil extenseur.
Il faut par ailleurs concevoir que c'est le pilotage de la rotule dans la trochlée oblique de dehors en dedans qui va assurer à lui seul par l'intermédiaire du tendon rotulien la rotation interne automatique du tibia lors de la flexion.
Cette rotation interne du tibia sous le fémur permet à chaque mouvement de flexion, de mettre en tension le plan fibreux externe en évitant ainsi sa rétraction progressive qui était l'une des causes des instabilités rotuliennes progressives décrites dans les prothèses charnière simples.
La conservation partielle des ligaments latéraux, outre le fait qu'elle complique la mise en place de ce type d'implant perturberait ce contrôle de la rotation en laissant persister des tensions latérales asymétriques. Certains pourront objecter que la fin ne justifie pas les moyens, mais il est essentiel pour cette raison de désinsérer totalement les ligaments latéraux.
La désinsertion des ligaments latéraux en supprimant toutes les tensions latérales nociceptives explique l'indolence et la facilité de la récupération de la flexion qui font de ces genoux peu rééduqués des genoux oubliés.
Reste le problème de la résection osseuse fémorale. Elle impressionne et fait encore hésiter à utiliser ce type d'implants bien qu'elle ne soit pas beaucoup plus importante que dans certaines prothèses postéro-stabilisées. Mais au delà de 80 ans, faut-il privilégier la préservation du capital osseux ou la qualité du résultat fonctionnel ?

Points importants de la technique opératoire standard
Pas de barre à genou (ou une barre à genou amovible)

Planche 2 : Installation sans garrot.
Voie d'abord cutanée antéro-externe.

Deux appuis suffisent habituellement. Un appui trochantérien et un appui plantaire maintenant le genou à 90° de flexion. Des mouvements d'hyperflexion devront être effectués en cours d'intervention, en particulier lors de la préparation du tibia et lors de la mise en place de la pièce tibiale. Par ailleurs, si les manœuvres de réduction de l'axe sont possibles à partir de 90° elles sont souvent plus faciles en hyperflexion. La barre à genou limitant ces mouvements d'hyperflexion risque d'être très gênante et doit être évitée.
Pas de garrot
L'intervention est effectuée sans garrot. Il semble en effet prudent d'éviter toute modification tensionnelle liée au lâchage du garrot dans les minutes qui précèdent ou suivent un scellement considéré comme dangereux. Les pertes sanguines globales n'en seront pas plus importantes si l'on prend soin de faire l'hémostase pas à pas.
Voie d'abord cutanée antéro-externe
La voie d'abord cutanée antéro-externe présente beaucoup d'avantages et en particulier celui de donner un excellent jour sur toutes les formations externes. Nous l'avons détaillé dans le n° 92 de M.O.
Le choix de la taille
L'utilisation des calques pré-opératoires donne des indications habituellement suffisantes. Il est rare que l'on rencontre des problèmes d'implantation de la pièce tibiale. En cas de doute, c'est l'analyse per-opératoire de la conformation du fémur qui fera préférer une taille mini, surtout si le diamètre antéro-postérieur est de petite taille ou si la courbure fémorale est marquée. C'est pratiquement toujours la courbure de la corticale postérieure de la métaphyse fémorale qui constitue un obstacle à la progression de l'instrumentation et à la pénétration facile, complète et sans bascule de l'implant fémoral. Le choix d'une taille mini donnera 3 mm de jeu supplémentaire en antéro-postérieur par rapport à une taille standard et permettra d'éviter ce conflit gênant entre le sommet du bloc intra condylien et la corticale postérieure de la métaphyse fémorale.
La désinsertion des ligaments latéraux

Planche 3 : Désinsertion élective des ligaments latéraux.
Désinsertion des ligaments croisés avec distraction par pince de Meary.

La désinsertion des ligaments latéraux sur les faces latérales des condyles est indispensable et doit être complète. Il n'est pas nécessaire pour cela de «peler» les condyles. La désinsertion des ligaments latéraux peut être réalisée de façon élective en soulevant leurs insertions avec un écarteur de Hohmann. On préservera ainsi l'essentiel des insertions synoviales et la vascularisation des condyles.
La désinsertion des ligaments croisés
La désinsertion des croisés ou de ce qu'il en reste est réalisée au plafond de l'échancrure. Elle doit être menée d'emblée assez loin en arrière jusqu'à la partie basse de la surface poplitée. Ce temps est grandement facilité par l'utilisation d'une pince distractrice type Meary qui permet de s'assurer de la désolidarisation complète du fémur par rapport au tibia.
Le point de pénétration tibial

Planche 4 : Point de pénétration tibial.
Variations de la situation du point de pénétration selon le varus ou le valgus tibial.

Le point de pénétration de la mèche conique au niveau du tibia est déterminé sur les radiographies de face et de profil à l'aide des calques et plus précisément par le point d'intersection de l'axe du tibia avec le plateau tibial qu'il faut toujours déterminer sur les radios pré-opératoires de face et de profil.
Il se situe habituellement au niveau de la surface pré-spinale s'il n'y a pas d'anomalie de courbure diaphysaire ou de modification morphologique importante de l'extrémité supérieure du tibia.
Il faut se souvenir que
l'extrémité supérieure du tibia étant déjetée en arrière par rapport à la diaphyse on a toujours tendance à positionner le point de pénétration un peu trop en
arrière.
Ce point de pénétration devra être déplacé un peu en dedans en cas de courbure anormale en valgus ou inversement en dehors en cas de courbure anormale en varus. Il pourra aussi être déplacé un peu en arrière si la morphologie de la métaphyse tibiale est très remaniée. Il faut dans tous les cas se référer au tracé réalisé sur les radios de face et de profil.
Il est utile pour contrôler ce point de pénétration et le forage médullaire de se placer alternativement de face puis de profil par rapport au tibia en s'aidant d'une simple tige métallique positionnée sur la crête tibiale qui matérialise assez bien en extra-médullaire l'orientation à donner à la mèche conique dans les deux plans.
Ce forage de la médullaire tibiale doit toujours s'effectuer avec facilité. Toute résistance anormale doit faire craindre une fausse route.

La coupe tibiale
La coupe tibiale doit toujours être privilégiée par rapport à la coupe fémorale inférieure pour ne pas abaisser le niveau de la rotule par rapport à l'interligne prothétique.
Le total des coupes étant de 22 mm pour la prothèse standard et 18 mm pour la prothèse mini, l'idéal est de réaliser une coupe tibiale de 13 à 17 mm pour la taille standard et de 11 à 13 mm pour la taille mini. Toute coupe inférieure au minimum idéal abaissera la rotule par rapport à l'interligne prothétique.
La nécessité de privilégier la coupe tibiale a l'avantage de permettre de traiter sans artifice la majorité des défects tibiaux tout en diminuant la hauteur de la coupe fémorale distale complémentaire ce qui contribue à faciliter la découpe du bloc intra-condylien et à limiter le risque de conflit entre le carter prothétique et la corticale postérieure de la métaphyse fémorale.
Si la coupe a été initialement évaluée pour se situer dans la fourchette idéale, sa mesure précise est faite à posteriori avant que celle-ci ne soit totalement achevée et par référence au côté sain en disposant le palpeur au pied du massif des épines tibiales.
Cette valeur de coupe tibiale devra être notée. Elle sera en effet affichée sur l'instrument de coupe fémorale inférieure qui sera ainsi automatiquement réglé pour réaliser la coupe fémorale inférieure complémentaire de la coupe tibiale réalisée permettant ainsi d'obtenir une résection totale de 22 mm pour l'implant standard et de 18 mm pour l'implant mini.
Le centrage en rotation de la râpe tibiale

Planche 5 : Le plan supérieur des ailettes de la rape tibiale affleure la coupe tibiale. Le logement tibial est centré par rapport au bord interne de la TTA.

Le centrage en rotation de la râpe de forme tibiale est un point fondamental. L'index métallique de la râpe doit être positionné dans l'alignement du bord interne de la TTA.
Il est souhaitable de préparer le logement des ailettes au ciseau de Farabeuf surtout si l'os sous-chondral est dense pour éviter l'éclatement de l'extrémité supérieure du tibia lors de l'impaction de la râpe. Il est alors possible de vérifier la bonne orientation de la coupe tibiale. Le plan de celle-ci doit correspondre exactement au plan supérieur des deux petites ailettes latérales de la rape de forme.
Le point de pénétration fémoral

Planche 6 : Point de pénétration fémoral. Si le point de pénétration était situé trop bas (ligne BB') la mèche conique viendrait buter en fin de course sur la corticale antérieure du fémur. La tige de la prothèse ferait de même lors de sa mise en place, entraînant celle-ci en recurvatum avec un défaut d'adaptation par rapport aux coupes réalisées.

Le point de pénétration de la mêche conique au niveau du fémur est déterminé comme pour le tibia sur les radiographies pré-opératoires de face et de profil à l'aide des calques et par le tracé de l'axe médullaire.
Il se situe habituellement 1 cm au-dessus du bord antérieur de l'échancrure et très légèrement en-dehors de 2 à 3 mm en raison des différences existant entre l'inclinaison de la tige prise au sommet du bloc intracondylien et celle du guide distal prise au contact osseux.
On a toujours tendance à être un peu trop postérieur ce qui risque d'entraîner en fin d'intervention une bascule de l'implant par contact de l'extrémité de la tige avec la corticale antérieure du fémur. Pour s'assurer d'être bien dans l'axe dans le plan antéro-postérieur, il faut pénétrer sans difficulté dans le canal médullaire fémoral et lors de l'extraction de la mèche, rechercher le contact de la corticale postérieure par un léger mouvement de bras de levier de bas en haut.
Le point de pénétration fémoral peut être plus externe en présence d'une déformation diaphyso-métaphysaire en varus ou à l'inverse plus interne en cas de déformation en valgus. Là encore il faut se fier aux tracés réalisés sur les radios pré-opératoires.
La coupe fémorale inférieure
La valeur de la coupe fémorale inférieure est déterminée automatiquement par l'affichage de la valeur de la coupe tibiale sur l'instrument de coupe fémorale inférieur. La coupe tibiale maximum étant de 17 mm pour la prothèse standard d'un encombrement total de 22 mm et de 13 mm pour la prothèse mini d'un encombrement total de 18 mm on réalisera toujours une résection fémorale minimum de 5 mm.

Positionnement du bloc de coupe fémoral
Le positionnement du bloc de coupe doit être fait transversalement en prenant comme repères les bords latéraux des condyles débarrassés de leurs ostéophytes et l'échancrure, ce qui conduit à décaler le bloc un peu en-dehors puisque le condyle interne est plus étroit que l'externe. Le repère du positionnement en hauteur est comme toujours la corticale antérieure du fémur. En rotation, la ligne bicondylienne postérieure ou la ligne des épicondyles bien visible du fait de la désinsertion des ligaments latéraux servent de repères. Le plan de section de la trochlée avec une coupe de la berge externe plus importante que celle de la berge interne sera un repère assez fiable lorsque les déformations condyliennes sont telles qu'elles rendent inutilisables la ligne bicondylienne ou le repère des épicondyles. Comme toujours il faut surtout éviter de positionner l'implant fémoral en rotation interne.
Découpe du bloc intra condylien

Planche 7 : Découpe du bloc intra-condylien. Forage du U inversé (1-2). Découpe latérale de la corticale postérieure (3-4). Découpe oblique du bloc restant (5-6).
Ajustage de la corticale postérieure (7-8)

La découpe du bloc intra condylien est simple si l'on observe bien les étapes suivantes :
* Préparation à la mèche respectant la corticale postérieure qui est en général trop résistante et pour éviter toute fausse route en direction des vaisseaux. Après avoir réalisé un maximum de perforations il faut pouvoir faire glisser la mèche tout autour de la fente en U inversé du bloc de coupe.
* Découpe de la corticale postérieure à la scie oscillante à l'aplomb des découpes latérales déjà réalisées à la mèche.
* Résection de l'essentiel du bloc osseux à la scie oscillante par deux coupes obliques.
* Résection à la pince gouge de l'angle restant et régularisation de la tranche de corticale postérieure métaphysaire par affleurement de l'extrémité de la lame de la scie oscillante.
Le respect de ces différentes étapes permet de réaliser une taille précise et régulière sans risques de fracture des condyles. La mise en place de l'instrument de découpe des chanfreins permettra de vérifier si la découpe du bloc intra-condylien est correcte. Cet instrument doit venir s'appliquer parfaitement sur la coupe fémorale inférieure. Si le contact n'est pas parfait il faut reprendre un peu la coupe de la corticale métaphysaire postérieure.
Mise en forme du canal médullaire fémoral
La râpe de forme fémorale doit préparer les futurs appuis du scellement métaphysaire et permettre la mise en place en douceur de la prothèse d'essai.
Il est souhaitable de retrouver le contact des corticales métaphysaires latérales de façon à donner au futur scellement fémoral une forme ogivale dans le plan frontal pour mieux résister aux contraintes longitudinales et rotatoires.
La corticale postérieure doit aussi être soigneusement préparée car c'est elle qui peut gêner l'introduction de l'implant fémoral ou le faire basculer en recurvatum. Il ne faut donc pas hésiter à râper cette corticale postérieure jusqu'à ce que la prothèse d'essai pénètre sans difficulté.
Essai de réduction
L'essai de réduction avec les prothèses d'essai doit être très prudent. Il existe en effet un risque de fragilisation, voire de fracture diaphysaire du fait des contraintes exercées aux extrémités des tiges des prothèses d'essai lors de la manœuvre de réduction avant scellement. Cet essai de réduction permettra surtout de tester la stabilité rotulienne car la réduction ne posera aucun problème si les ligaments latéraux ont été correctement désinsérés et si la coupe fémorale distale est bien une coupe complémentaire de la coupe tibiale .
Le scellement

Planche 8 : Mesure du redon disposé en intra-médullaire avant le scellement.

Le scellement des tiges intra-médullaires au niveau du genou a mauvaise réputation.
Et pourtant un certain nombre de précautions simples permettent d'éviter tout incident (aucun accident sur plus de 600 implantations).
Il a déjà été indiqué que l'intervention était effectuée sans garrot pour éviter une modification tensionnelle au lâcher de garrot qui précède habituellement de peu le temps du scellement. Pour les mêmes raisons il n'est pas souhaitable de maintenir une éventuelle hypotension à ce moment de l'intervention et le patient doit être mis sous oxygène pur.
Un lavage abondant au sérum pulsé doit impérativement être effectué avant le scellement sur tout l'os spongieux mis à nu. Aucun obturateur n'est mis en place pour limiter l'hyperpression intra-médullaire. Un drain de redon dont on a gardé une seule perforation distale est placé en intra-médullaire sur une longueur qui correspond à celle de la tige de l'implant. Le canal médullaire est rempli de sérum physiologique pour éviter de pousser le ciment sur une colonne d'air. Le ciment introduit progressivement au doigt chasse le sérum physiologique dans le redon. Dès que le sérum physiologique ne revient plus et qu'apparaît un peu d'air dans le redon on peut être assuré que le ciment est parvenu à son extrémité qui compte tenu de la mesure effectuée précédemment correspond à l'extrémité de la future tige intra-médullaire.
Le tibia est toujours scellé en premier avec la rotule. Toute chute tensionnelle même minime ou une baisse de la saturation oxygénée de quelques points doivent absolument être corrigées avant de réaliser le scellement fémoral.
La réduction

Planche 9 : Manœuvre de réduction. Mise en place du système antiluxation. Vérification du bon positionnement de l'implant tibial par rapport au bord interne de la TTA.

La réduction possible à partir de 90° de flexion est souvent plus facile en hyperflexion. Cette manœuvre doit être faite par l'opérateur seul, sans aucune assistance, de façon à éviter tout mouvement forcé qui pourrait altérer l'extrémité de l'axe et entraîner des phénomènes de grippage. La mise en place du système de verrouillage est le dernier geste à effectuer. On retrouvera en fin d'intervention le bon alignement du repère médian de l'implant tibial avec le bord interne de la TTA qui signe le bon positionnement en rotation .

Suites opératoires
Les suites immédiates sont celles de toute prothèse de genou en dehors de quelques points particuliers concernant la rééducation immédiate.
Toute mécanothérapie et tout travail sur Kinetec sont à mon sens superflus.
Cette rééducation comporte essentiellement trois volets :
* Un travail purement actif du quadriceps et des mobilités,
* des étirements manuels de la chaîne postérieure et le travail de la flexion dorsale de la cheville,
* le travail du déroulement du pas et des automatismes de marche.
Le quadriceps est bien entendu travaillé rapidement dès la 24° heure par des contractions statiques, le verrouillage contre simple pesanteur et la remontée active de la rotule contre résistance manuelle en position couchée puis debout en extension complète.
Le travail de la flexion est un peu particulier. En effet, du fait de la désinsertion des ligaments latéraux, il faut rétablir un nouveau schéma de contrôle automatique de la rotation interne. Il faut pour cela lutter contre toute tendance à la rotation externe passive qui favoriserait les rétractions externes et pourrait entraîner des difficultés d'engagement de la rotule. Ces précautions sont particulièrement importantes chez les obèses et tant qu'il persiste un épanchement intra-articulaire qui maintient la rotule à distance de la trochlée. Il faut pour cela travailler la rotation interne active du tibia sous le fémur en sollicitant les muscles de la patte d'oie qui ont été préservés, travailler le vaste interne manuellement par des contractions contrariées. Pour les mêmes raisons, la flexion devra toujours être travaillée en course interne en gardant le talon au contact du plan de travail pendant quelques jours. Le travail actif de la flexion au bord du lit ne sera autorisé que lorsque le contrôle de la rotation interne est acquis.
La récupération d'une bonne amplitude de flexion de 90° à 8 jours ne pose habituellement aucun problème.

Planche 10 : Étirements du triceps par abaissement du calcanéum. Pompages du creux poplité. Étirements du triceps en décubitus ventral et travail de la cheville. Travail du vaste interne et de l'ascension de la rotule en extension complète.

Il est quelquefois plus difficile d'obtenir un bon verrouillage actif contre pesanteur et une bonne attaque du pas. Or la qualité du déroulement du pas, point essentiel du travail de rééducation dépend essentiellement de ce premier temps d'attaque du pas en extension complète. La rééducation manuelle de la chaîne postérieure joue ici un rôle essentiel. Elle consiste à effectuer des étirements manuels du triceps par abaissement du calcanéum en décubitus dorsal et par le travail passif alterné de la flexion dorsale de cheville en décubitus ventral. C'est dans cette même position que pourront être effectués des manœuvres de pompage du creux poplité. Un peu plus tard il sera possible de travailler la fente postérieure et la marche arrière. Toutes ces manœuvres ont un effet antalgique sur les douleurs poplitées, les plus durables, et favorisent non seulement la récupération d'une bonne extension active mais aussi la récupération de la flexion.
A 10 jours, la récupération fonctionnelle est habituellement suffisante pour permettre au patient de rentrer chez lui sans rééducation particulière si ce n'est la poursuite de quelques exercices effectués en cours d'hospitalisation.
Cette technique opératoire standard, facilement reproductible à l'aide d'une instrumentation certes rudimentaire mais fiable, permet d'obtenir régulièrement avec ce type d'implant une excellente récupération fonctionnelle immédiate et un genou oublié à 3 mois. Les particularités techniques concernant des indications plus spécifiques seront développées dans un prochain article.




Planche 4 : Point de pénétration tibial. Variations de la situation du point de pénétration selon le varus ou le valgus tibial.


Planche 5 : Le plan supérieur des ailettes de la rape tibiale affleure la coupe tibiale. Le logement tibial est centré par rapport au bord interne de la TTA.



Planche 6 : Point de pénétration fémoral. Si le point de pénétration était situé trop bas (ligne BB') la mèche conique viendrait buter en fin de course sur la corticale antérieure du fémur. La tige de la prothèse ferait de même lors de sa mise en place, entraînant celle-ci en recurvatum avec un défaut d'adaptation par rapport aux coupes réalisées.


Planche 8 : Mesure du redon disposé en intra-médullaire avant le scellement.


Planche 9 : Manœuvre de réduction. Mise en place du système antiluxation. Vérification du bon positionnement de l'implant tibial par rapport au bord interne de la TTA.



Planche 10 : Étirements du triceps par abaissement du calcanéum. Pompages du creux poplité. Étirements du triceps en décubitus ventral et travail de la cheville. Travail du vaste interne et de l'ascension de la rotule en extension complète.