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Prothèse de genou

Les différents types de prothèse de genou

Mise à jour le 12 novembre 2018

Plan

Rappel anatomique

Les composants de la prothèse

Les prothèses partielles

Les prothèses totales à glissement

Les prothèses à charnière

Les prothèses à plateau intermédiaire fixe ou mobile

Les prothèses cimentées ou non cimentées

Avec ou sans pose de prothèse sur la rotule

 

Rappel anatomique

Le fémur s'articule avec le tibia et la rotule.

Entre tibia et fémur, les surfaces articulaires sont incongruentes : le tibia est "plat" le fémur se pose dessus par l'intermédiaire de deux "ronds", les condyles, qui glissent et roulent sur le tibia.

Sur le tibia se trouvent deux ménisques, interne et externe, qui augmentent la congruence entre fémur et tibia.

Ce sont les ligaments sur les cotés (interne et externe) qui maintiennent les surfaces articulaires tibiale et fémorale l'une contre l'autre.

Les ligaments croisés situés au centre du genou (c'est le pivot central) contrôlent le roulement et le glissement des condyles sur le tibia.

Les composants de la prothèse de genou sont les mêmes pour les prothèses partielle ou totale.

Les prothèses sont toutes formées d'une pièce qui s'applique sur le tibia et d'une pièce qui s'applique sur le fémur : ces pièces sont en métal, en chrome-cobalt le plus souvent (parfois en titane).

Entre ces deux pièces se trouve une surface d'appui qui accompagne les condyles fémoraux dans leur glissement sur le tibia.

Dans la prothèse uni-compartimentale, deux pièces avec une pièce fémorale en chrome cobalt et une pièce en polyéthylène (tibiale ou rotulienne)

pièces de la prothèse uni-compartimentale interne

Cette pièce est en polyéthylène de très haute densité (UHMWPE). Ce polyéthylène est caractérisé par sa biocompatibilité et ses propriétés mécaniques.

Les prothèses partielles

Un seul compartiment du genou (interne, externe ou rotulien) est resurfacé; il existe des prothèses partielles cimentées ou sans ciment, à insert en polyéthylène mobile ou fixe.

Les différents types de prothèse totaleprothèse de genou

Indépendance ou non des pièces fémorale et tibiale

Prothèse à glissement

Les prothèses actuellement posées en première intention (c'est la première fois que le genou reçoit une prothèse) sont des prothèses dite "à glissement" qui ne sont pas contraintes : il n'existe pas de "charnière" entre les deux pièces, le fémur glisse sur le tibia. Ils sont maintenus par les ligaments interne et externe.

Certaines prothèses sont concues pour fonctionner AVEC le ligament croisé postérieur tandis que d'autres sont "postéro-stabilisées", c'est-à-dire qu'elles sont stables même si le ligament croisé postérieur est absent ou enlevé.

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prothèse à charnière

Prothèses à charnière

Les pièces peuvent être contraintes par une charnière ce qui apporte une grande sécurité pour la stabilité de la prothèse. Mais cette contrainte entraine un risque de descellement des pièces de la prothèse car la charnière résistant au contraintes en rotation par exemple, ces contraintes sont transmises aux tiges de la prothèse pouvant entrainer des micro-mouvements avec descellement du ciment à moyen ou long terme. L'amélioration du modèle initial a permis de donner une certaine liberté rotatoire à ces prothèses qui sont souvent très utiles dans les reprises.

La charnière (fig 5) de ces prothèses peut se rompre ce qui nécessite la reprise et le changement de la prothèse.

Pièce intermédiaire fixe ou mobile (fig 1)

  • Les avantages du plateau mobile sont une diminution de la contrainte avec augmentation de la congruence avec moins d'usure du polyéthylène.
  • La mobilité peut être rotatoire (fig6) simple ou rotatoire avec translation antéro-postérieure.
  • Les plateaux mobiles nécessitent cependant un bon équilibrage ligamentaire pour être stabilisés; il existe un risque de luxation du plateau mobile (fig 2) qui n'existe pas lorsque celui-ci est fixe.
  • radio d'une prothèse totale du genou
  • Le risque d'usure de la prothèse se trouve au niveau de la pièce en polyéthylène mais les facteurs d'usure sont très nombreux : Il faut en particulier s'intéresser
    • au risque d'usure dû au mécanisme de guidage du plateau mobile : une forte contrainte à ce niveau (ou une rétentivité) peut apparaître certes comme un élément de sécurité, mais risque d'aboutir à une détérioration rapide du polyéthylène.et
    • et à de nombreux autres paramètres pour comparer les différents modèles :
      • nature et traitement des métaux,
      • caractéristiques de surface des matériaux,
      • mode de fabrication et de stérilisation du polyéthylène,
      • mode d'ancrage primaire et secondaire des implants,
      • précision de l'ancillaire quant à l'obtention de l'équilibre ligamentaire en extension et en flexion etc.

====> Toute "nouveauté" doit d'abord être testée avant d'être utilisée en pratique courante.

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Cimentée ou sans ciment

prothèse totale de genou cimentée au niveau du tibia et avec médaillon rotulien

Un ciment acrylique (polyméthyl - métacrylate) peut être utilisé pour la fixation initiale de la prothèse dans l'os. Il se présente en poudre que l'on mélange avec un solvant pour obtenir une pate liquide homogène . Il est ensuite appliqué sur l'os et sur la pièce prothètique puis la pièce est appliquée en force sur l'os, le ciment pénétrant dans l'os sur quelques mm. Il faut attendre quelques minutes que le ciment "chauffe" et se durcisse.

La pose sans ciment consiste à impacter la prothèse sur l'os : la prothèse est recouverte d'une structure à laquelle l'os va adhérer. La fixation sera liée à la repousse osseuse. Elle peut être associée à une fixation par une ou deux vis (fig 7).

Avec resurfacage de la rotule ou sans resurfacage :

La rotule peut être laissée intacte : elle s'articule alors avec la pièce fémorale. Cette absence de geste n'est possible qu'avec des prothèses dont la pièce fémorale "épouse" la forme de la rotule ( patella friendly). L'avantage est d'éviter de faire un geste plus incertain que le reste de l'intervention et d'économiser l'os rotulien.

La rotule non resurfacée (pas de pose de prothèse) se moule sur la pièce fémorale .

L'inconvénient est la possibilité de douleurs antérieures pendant les premiers mois post opératoires . Il reste exceptionnel que ces douleurs persistent.

Pour que cette technique de non resurfacage de la rotule soit efficace, il faut absolument que la rotule soit centrée sur la pièce fémorale de la prothèse; en d'autres termes, la pièce fémorale doit être posée sous la rotule : c'est la rotation de la pièce fémorale qui est essentielle lors de la pose. Elle est grandement facilitée par le scanner pré opératoire et l'utilisation de guides de coupe sur mesure.

En pratique, je pose la prothèse totale First du laboratoire suisse Symbios (photo en haut à droite) : il s'agit d'une prothèse à glissement, à plateau en poly-éthylène, fixe, qui ne conserve pas les ligaments croisés. Je la pose habituellement sans ciment et sans mettre de médaillon sur la rotule.

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Docteur J.E. Perraudin

 

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