Introduction

Depuis les premières innovations dans le domaine de l’arthroplastie totale du genou dans les années 1970, la précision dans le placement des composants s’est considérablement améliorée. Celle-ci est indispensable car l’obtention d’un axe mécanique neutre est très importante, puisqu’un une déviation de plus de 3° en varus ou en valgus entraine une augmentation des taux d’échecs1, 2. Avec l’introduction de la chirurgie assistée par ordinateur (CAO), la précision et l’exactitude ont été améliorées, comme le montrent différentes études3, 4,5. Mais cette avancée s’accompagne de contraintes : allongement de la durée opératoire, incision supplémentaire, taux de complications plus élevé et, enfin, coût plus important.

Pour ces raisons, de nombreux chirurgiens écartent toujours la CAO, même si l’amélioration de l’alignement grâce à cette technique ne fait plus aucun doute.

L’industrie orthopédique cherchait donc une technique nouvelle. Prenant conscience du potentiel d’une méthode développée pour la mise en place des prothèses dentaires, elle s’en est inspirée pour créer une nouvelle génération d’instruments : les guides de coupe personnalisés pour chaque patient. Medacta® International SA fait partie des premières entreprises du secteur orthopédique à avoir amélioré cette procédure pour qu’elle puisse être utilisée au quotidien.

Qu’est-ce que MyKnee® ?

MyKnee est le nom d’un nouveau système de guides de coupe personnalisés pour chaque patient, conçus à partir d’un examen tomodensitométrique (TDM) ou d’imagerie par résonnance magnétique (IRM), développé par Medacta® International SA. Le kit est similaire à celui d’une arthroplastie totale du genou conventionnelle (le Global Medacta Knee GMK®), et contient également des instruments de guidage à usage unique, prévus et fabriqués à partir d’une reconstruction en 3D du genou du patient.

Aspects techniques et procédure chirurgicale avec MyKnee®

Les guides de coupe MyKnee® sont des guide de coupe anatomiques conçus spécialement pour chaque patient, pour faciliter la mise en place des composants de la prothèse totale en péropératoire. Les indications et contre-indications pour l’utilisation de MyKnee® sont identiques à celles d’une arthroplastie totale du genou (ATG).

Les données de la TDM ou de l’IRM du genou et les images de repérage de la hanche et de la cheville, prises selon un protocole précis, sont transmises à Medacta® International SA. Un modèle d’os en trois dimensions correspondant à l’anatomie du patient est ensuite créé grâce à ces informations. Ce modèle constitue la base pour la fabrication des guides de coupe anatomiques. Ces guides s’adaptent à la morphologie du genou du patient sans avoir besoin d’utiliser de gabarits d’alignement. Grâce au modèle de genou, la planification préopératoire est très précise. La planification préliminaire est préparée par Medacta® en fonction des préférences de chaque chirurgien. Elle est mise en ligne sur le site Internet MyKnee, site sur lequel le chirurgien n’a accès qu’aux dossiers de ses patients. Le chirurgien vérifie la planification concernant la taille de l’implant, les hauteurs de résections, la rotation fémorale par rapport à la ligne des condyles postérieure, la ligne de Whiteside ou l’axe transépicondylien ainsi que la mesure de la pente tibiale postérieure. Après une éventuelle correction, il envoie sa confirmation directement par le site Internet et donne ainsi son accord pour la fabrication et la livraison des guides de coupe.

Technique chirurgicale avec MyKnee®

Différentes approches chirurgicales peuvent être utilisées, selon les préférences du chirurgien. Chez certains patients, la voie para-patéllaire latérale peut être recommandée. Il existe des guides de coupe MyKnee® différents pour les approches chirurgicales latérales ou internes. Le chirurgien doit donc indiquer lors de la planification quelle voie il souhaite utiliser. Le genou est exposé comme pour une chirurgie classique et les tissus mous écartés. Il est très important de ne pas retirer les ostéophytes du tibia ou du fémur pour ne pas modifier les références osseuses sur lesquelles les guides de coupe s’appuient.

Le chirurgien peut commencer par une coupe tibiale ou fémorale, selon son habitude. L’illustration ci-dessous montre une technique commençant par une coupe tibiale avec des guides de coupe conçus par TDM.

Coupe tibiale

Après exposition du tibia proximal, le guide de coupe tibial MyKnee® et son modèle d’os en plastique sont sortis pour être examinés (Figure 1a).

Le guide de coupe est fixé sur le modèle d’os tibial et montre les trois points de contact. (Figures 1 b et c)

Le chirurgien le positionne ensuite de la même manière sur le plateau tibial du patient, à la main (Figures 2a et b). Une seule orientation est possible, qui offre la stabilité maximale du guide. Le chirurgien vérifie la hauteur de la résection avec la jauge de coupe coudée et la compare avec la ligne de résection tracée sur le modèle d’os (Figure 3). Si la hauteur et l’orientation correspondent, le guide de coupe tibial MyKnee® est fixé à l’aide de deux broches parallèles. Il est possible de vérifier à nouveau la hauteur de coupe avec la jauge de coupe pour s’assurer que la position du guide n’a pas changé lors de la fixation. Une tige d’alignement télescopique peut être connectée au guide de coupe pour effectuer un examen complémentaire et aider visuellement à l’alignement varus-valgus extramédullaire (Figures 4 a et b). Si la position du guide est toujours exacte, une troisième broche oblique est fixée pour le stabiliser davantage. La coupe tibiale est alors pratiquée à l’aide du guide de coupe tibiale MyKnee®. La broche oblique est ensuite retirée pour permettre le retrait du guide (Figures 5 a et b).

Le chirurgien peut comparer le plateau tibial qu’il a retiré avec le modèle d’os pour s’assurer de l’exactitude de la résection effectuée (Figures 6 a et b).

Si la résection est trop petite et qu’il est nécessaire de couper à nouveau, il peut mettre en place le guide de coupe tibial GMK® standard sur les deux broches parallèles. Dans le cas inverse, si la hauteur de résection est trop importante avant de couper avec le guide tibial MyKnee®, il est possible de la corriger en remplaçant le guide MyKnee® par le guide de coupe GMK® standard.

Figure 1 : 2 Points de contacts sur le plateau tibial et un point sur la face antérieure du tibia en fonction de l’abord utilisé.

Figure 2.

Figure 3

Figure 4

Figure 5

Figure 6

Coupe fémorale

Le fémur distal est exposé selon la technique habituelle. Le guide de coupe fémorale MyKnee® personnalisé et son modèle d’os en plastique sont préparés pour être examinés (Figure 7).

Le guide est fixé sur le modèle d’os du fémur et montre les quatre points de contact (deux sur le fémur distal et deux sur la trochlée) (Figures 8 a, b, c). Le chirurgien le positionne ensuite de la même manière sur le fémur du patient, à la main. Une seule orientation est possible, qui offre la stabilité maximale du guide. La hauteur de résection est vérifiée à l’aide de la jauge de coupe coudée et comparée à la ligne de résection indiquée sur le modèle (Figures 9 a, b, c). Si la hauteur et l’orientation correspondent, le guide de coupe fémorale MyKnee® est fixé par deux broches parallèles. Il est possible de vérifier à nouveau la hauteur de résection à l’aide de la jauge pour s’assurer que la position du guide n’a pas changé lors de la fixation. Si la position du guide est toujours exacte, une troisième broche oblique est mise en place pour stabiliser davantage le guide.

Avant de pratiquer la coupe du fémur distal, le chirurgien perce deux trous parallèles antérieurs de référence à l’aide du guide de coupe fémorale MyKnee®, qui serviront à fixer par la suite le bloc de coupe 4 en 1 (Figure 11). En général, le chirurgien détermine la rotation externe selon de son expérience et de la technique chirurgicale employée, entre 3° et 4° pour un genu varum et 5° et 6° pour un genu valgum. La coupe fémorale est également pratiquée à l’aide du guide de coupe fémorale MyKnee®. La broche oblique est alors retirée pour permettre le retrait du guide.

Le chirurgien compare l’os réséqué et le modèle d’os pour s’assurer de l’exactitude de la résection effectuée (Figure 12).

Figure 7

Figure 8

Figure 9

Contrôle de l’équilibre des espaces

Après avoir effectué les coupes du tibia proximal et du fémur distal, le chirurgien examine les ligaments. Cette étape peut varier selon les habitudes du spécialiste. Nous commençons en général par l’étude de la balance en extension, en utilisant le plus petit spacer (correspondant à l’insert tibial en polyéthylène le plus fin, de 10 mm) dans le but d’obtenir un écart symétrique (Figure 13). En cas d’asymétrie, les libérations latérales et internes nécessaires sont effectuées selon les techniques habituellement utilisées par le chirurgien. Si l’écart en extension est trop petit, il peut être nécessaire de recouper. À l’inverse, s’il est trop important, il faudra utiliser un spacer plus épais.

Après vérification de la balance en extension, le chirurgien effectue un examen en flexion à 90°. Si l’écart en flexion est légèrement plus important en latéral qu’en médial (ce qui est le  cas le plus fréquent), compte tenu de ce qui avait été prévu lors de la planification de la rotation externe, le guide de coupe 4 en 1 est fixé dans les deux trous percés précédemment (Figure 14). Le spacer permet d’évaluer la balance ainsi que l’écart en flexion (Figure 15). En cas d’asymétrie, le chirurgien peut modifier manuellement la position du guide de coupe pour l’orienter vers le côté le plus laxe. Si l’écart est symétrique mais ne correspond pas au guide, le guide de coupe peut être décalé sur les broches parallèles de deux millimètres vers l’avant ou vers l’arrière. Il est très rare d’avoir besoin d’ajuster la taille du fémur. Si cela est nécessaire, le guide 4 en 1 peut être remplacé à l’aide des mêmes broches sur le fémur distal.

Après mise en place et fixation du guide de coupe standard GMK® 4 en 1 et une dernière vérification de la hauteur de la résection à l’aide de la jauge de coupe coudée (absence d’entaille, résection condylienne postérieure correcte), le chirurgien peut pratiquer les coupes fémorales.

Suite à la procédure standard GMK, les recoupes tibiales et fémorales finales et la préparation de rotule sont effectuées.

Figure 10

Figure 11

Figure 12

Figure 13

Figure 14

Figure 15

Avantages de MyKnee® pour la planification

Avec la planification interactive en 3D par Internet, il est possible de déterminer avec précision la position et la taille des composants. Cela permet également de constater les pertes osseuses importantes ou une déviation axiale avant l’opération et d’adapter la planification en conséquence.

D’un point de vue logistique

L’un des principaux avantages des systèmes de guides de coupe personnalisés concerne la logistique et l’efficacité. Avec la planification préopératoire reposant sur la TDM ou l’IRM, la taille des différents composants du tibia et du fémur est connue et ils sont déjà prêts dans la salle d’opération (SO). Le kit d’instrumentation est donc réduit de deux tiers et ne contient que des instruments de taille adaptée. Certains aspects techniques relatifs à l’instrumentation sont donc facilités, que ce soit avant ou pendant l’opération. Grâce à ces gains de temps d’installation et de préparation du matériel, le nombre de cas traités chaque jour augmentera certainement.

Pour l’opération

Grâce au nombre réduit d’instruments et à leur simplicité d’utilisation, l’opération est plus rapide et efficace, elle comprend moins d’étapes à réaliser. Par ailleurs, la précision est au moins aussi bonne qu’avec la chirurgie assistée par ordinateur grâce aux images précises de la TDM ou de l’IRM. Bien que la navigation soit la technique la plus précise à l’heure actuelle, son utilisation ne fait pas l’unanimité en raison de problèmes tels que le déplacement involontaire des marqueurs, les palpations imprécises, l’allongement de la durée opératoire, l’instrumentation plus complexe et, enfin, le coût d’acquisition élevé. Grâce aux guide de coupe personnalisés à l’aide de la TDM/IRM, MyKnee® combine certains avantages de la navigation, tels que la précision améliorée, la perte sanguine réduite et le risque d’embolie plus faible en raison de l’absence d’intrusion dans le canal intramédullaire6, 7, sans avoir son principal défaut, à savoir une opération plus longue et moins efficace.

Particularités de MyKnee®

À la différence de nombreux systèmes personnalisés qui guident les broches qui maintiennent les guides de coupe conventionnels, les guides MyKnee® sont fendus, ce qui permet de couper directement en voyant l’os. La taille des fentes est adaptée aux lames-plaques généralement utilisées par les chirurgiens (souvent entre 1 et 1,27 mm).

Avec les guides de coupe classiques, équipés d’un système de positionnement des broches, il n’est pas possible de vérifier le positionnement du guide avant de le placer sur les broches. À l’inverse, l’exactitude de la mise en place du guide de coupe MyKnee® peut être vérifiée à l’aide de la jauge de coupe coudée, qui donne également une idée de la résection prévue. Par ailleurs, la hauteur de la résection étant indiquée sur le modèle d’os en plastique, il est facile de la vérifier à l’aide de la jauge pour effectuer un travail aussi précis que possible.

Si vous n’êtes toujours pas certain de l’alignement varus-valgus, une tige d’alignement télescopique peut être connectée directement au guide de coupe du tibia et fournir une aide visuelle pour l’alignement de l’axe mécanique.

Si la hauteur de la résection semble trop importante avant la coupe, ou est trop courte après une première coupe, le guide de coupe conventionnel du système GMK® peut être utilisé sans aucun problème afin d’apporter la correction souhaitée.

Enfin, le délai entre la TDM ou l’IRM et l’opération est compris entre trois et quatre semaines. Un délai plus court est rarement nécessaire, puisque l’ATG reste dans la plupart des cas une opération chirurgicale qui ne présente pas de caractère urgent.

Inconvénients ?

Au premier abord, les guides de coupe personnalisés MyKnee® peuvent sembler plus coûteux que les techniques conventionnelles, en raison du coût de la TDM ou de l’IRM préopératoire et du coût lié à la fabrication du guide et du modèle d’os en plastique. Cependant, il faut tenir compte des économies que le système permet de réaliser. Tout d’abord, les coûts de stérilisation diminuent, puisque deux tiers des instruments ne sont plus nécessaires. L’installation et la préparation de l’instrumentation sont plus rapides, tout comme l’opération en elle-même, ce qui permet d’augmenter le nombre de cas traités chaque jour. Il est toujours nécessaire de prévoir un kit d’instruments de secours, mais la probabilité d’abîmer ou de perdre des pièces est réduite. Ensuite, par rapport à la technique avec la navigation, on remarque que tous les coûts générés par la CAO sont inexistants, puisqu’il est inutile d’investir dans du matériel, des mises à jour de logiciels, des instruments spéciaux avec trackers unidirectionnels, et que la durée opératoire est réduite.

La question de l’irradiation lors de la TDM préopératoire est un autre point de débat. La partie principale soumise à la TDM est le genou et l’irradiation de cette partie du corps ne pose pas problème. Toutefois, certaines vues de la hanche sont nécessaires pour déterminer le centre de la hanche et donc l’axe mécanique, et ces quelques vues produisent une irradiation. Celle-ci est comparable à celle subie lors des longs examens aux rayons X effectués pour la planification d’une ATG classique. Comme ces radiographies ne sont plus nécessaires avec la TDM ou l’IRM, l’exposition aux rayons est quasiment similaire à celle des techniques conventionnelles.

Enfin, la planification préopératoire pourra être plus longue au départ, mais cette différence va se réduire à mesure que les chirurgiens s’habitueront à la méthode interactive en 3D par Internet.

Expérience personnelle et résultats préliminaires

Nous avons effectué la première chirurgie avec le système personnalisé MyKnee® en novembre 2009. Depuis, près de 50 ATG ont été effectuées avec succès. Même si nous avons dû modifier le guide de coupe spécifique pour obtenir sa version actuelle, tous les axes mécaniques des patients traités, mesurés par rayons X six semaines après l’opération, étaient à moins de 3°. Même si un nombre de cas aussi réduit ne permet pas de prouver la précision de la technique, nous espérons être en mesure de montrer que celle-ci est au moins aussi bonne qu’avec la navigation grâce aux données que nous commençons à recueillir sur nos patients traités avec les guides de coupe MyKnee® de la génération actuelle. Aujourd’hui, le bénéfice éventuel pour le patient n’a pas encore été mis en évidence. Nous pensons que la perte sanguine sera aussi faible que lors d’une ATG assistée par ordinateur, et que les complications dues à la navigation seront inexistantes.

Un problème particulier a été observé chez deux patients présentant des changements anatomiques au niveau de l’insertion de la rotule. L’un avait une rotule très basse et l’autre une hypercorrection d’une ostéotomie de la tubérosité tibiale trop médialisée. Dans les deux cas, il était impossible de positionner correctement le guide de coupe personnalisé MyKnee®. Une instrumentation intramédullaire tibiale a été utilisée sans aucun problème. Depuis que nous avons mis au point la dernière génération de guides de coupe personnalisés, nous n’avons plus rencontré ce problème. Dans des cas similaires, il devrait être possible de mettre en place un guide de coupe tout en faisant une ostéotomie de la tubérosité tibiale.

Conclusions

Les guides de coupe personnalisés pour chaque patient sont une nouvelle génération d’instrumentation pour ATG. Ils permettent une opération chirurgicale plus rapide et efficace, avec une précision améliorée lors de la mise en place des composants, tout en facilitant la gestion de la salle d’opération. Le coût élevé du système est rapidement compensé par la réduction d’autres coûts moins visibles liés à la durée opératoire, à la mobilisation de la salle d’opération, à la stérilisation, etc. En dehors de la rapidité de l’opération, j’ai été le plus surpris par le nombre réduit d’instruments sur la table d’opération et leur manipulation simple et efficace, qui fait de l’ATG une opération facile même pour les instrumentistes qui ne sont pas encore familiarisés avec cet acte. Le guide de coupe personnalisé MyKnee® est plus évolué que d’autres systèmes personnalisés, en plus d’être plus efficace et précis.

Pour terminer, je pense que ce système signe la fin de l’ATG avec navigation. Il est en effet extrêmement précis et ne présente pas les inconvénients des systèmes de CAO. C’est une technique simple et prometteuse, qui ne nécessite pas d’investir dans un matériel coûteux et fait de l’ATG de haute précision une technique abordable pour tous les hôpitaux. Grâce à lui, la mise en place correcte des composants ne devrait donc plus être remise en question.