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Etude clinique et radiologique de l'implant Birmingham Mid-Head Resection (BHMR) pour résection à mi-tête fémorale

Paru dans le numéro N°189 - Décembre 2009
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Etude clinique et radiologique de l'implant Birmingham Mid-Head Resection (BHMR) pour résection à mi-tête fémorale

Par J. Daniel, C. Prudhon, H. Ziaee, DJW. McMinn dans la catégorie CONGRÈS
The McMinn Centre, 25 Highfield Road, Edgbaston, Birmingham. B15 3DP UK

Les implants de hanche sont exposés chez les patients jeunes et actifs au double risque d’une activité élevée et d’une plus longue espérance de vie. De ce fait la perspective d’une révision ultérieure est une réalité. Cela rend particulièrement séduisant le recours à une arthroplastie de hanche économique chez ces patients.

Introduction

Les implants de hanche sont exposés chez les patients jeunes et actifs  au double risque d’une activité élevée et d’une plus longue espérance de vie. De ce fait  la perspective d’une révision ultérieure est une réalité. Cela rend particulièrement séduisant le recours à une arthroplastie de hanche économique chez ces patients.

Le resurfaçage de hanche moderne a été développé en réponse à ce besoin. Il a donné d’excellents résultats à moyen terme, sous réserve d’une bonne sélection des patients 1-3. Cependant un stock osseux de mauvaise qualité et des modifications anatomiques de la tête et du col fémoral peuvent mettre en péril le succès à long terme du resurfaçage de la hanche.

La piètre qualité osseuse de la tête fémorale peut être due à des géodes, à une nécrose avasculaire, à une ostéopénie localisée ou à une ostéoporose. Dans les dysplasies de hanche avec migration acétabulaire on observe fréquemment que la portion découverte de la tête fémorale est le siège de stress shielding conduisant à une ostéopénie sévère dans sa moitié externe ce qui accroît le risque d’échec après resurfaçage. De plus les modifications anatomiques du fémur proximal rencontrées dans les formes sévères de la maladie de Perthes - Calvé ou dans les épiphysiolyses peuvent conduire à une situation où le support périphérique inadéquat entraîne un positionnement incorrect du composant fémoral ou nécessite un ajustage par du ciment. Ces deux points sont défavorables à l’implant de resurfaçage et compromettent son succès à long terme. Dans ces situations, l’alternative au resurfaçage était jusqu’ici la prothèse totale avec tige.

C’est pourquoi Derek McMinn a entrepris le développement de la BMHR dont les premières implantations ont été réalisées en 2002.

La Birmingham Mid Head Resection (BMHR ; Smith & Nephew Orthopaedics, Warwick, U.K.) est un implant qui a été développé comme alternative lorsque l’importance des lésions céphaliques chez les patients jeunes leur interdit l’accès au resurfaçage 4. L’implant BMHR initialement en Co-Cr (tige courbe) consiste actuellement en une tige courte sans ciment en alliage de titane (tige droite) avec, dans les deux versions successives, un couple de friction métal/métal (Co-Cr) de grand diamètre, identique à celui de la BHR.  Implant à tige courte, elle ne viole pas le canal médullaire de la diaphyse fémorale comme le ferait une prothèse totale, et facilite la révision ultérieure. La section osseuse placée au niveau de la zone stratégique de la base de la tête fémorale tire profit de la forme naturelle de la face interne de la tête fémorale et du col réalisant une forme géométriquement parfaite pour assurer une fixation solide de la tige.

La région de la tête et du col sont préparées pour créer un cône offrant une assise solide au cône proximal de la tige BMHR (Figure 1).

Figure 1 : La section osseuse réalisée à la base de la tête fémorale permet le creusement d’un cône qui offre la forme idéale pour la fixation d’une tige conique.

 

Ce niveau de résection permet également d’enlever l’os de mauvaise qualité de la tête fémorale tout en conservant sa partie distale ce qui contribue au transfert des contraintes vers la tige. La transmission des contraintes au niveau de ce segment osseux prévient la détérioration du col par stress shielding, ce qui a été une caractéristique récurrente d’autres prothèses visant àpréserver le col 5.

La portion conique proximale de la tige a une surface poreuse revêtue d’hydroxy-apatite (HA). Sa portion distale est plus étroite ce qui minimise la mise en charge distale. Pour offrir une stabilité en rotation deux choix stratégiques sont possibles :

• Utiliser une tige courbe
• Pratiquer un rainurage longitudinal sur une tige droite (Figure 2).

Figure 2 : Les deux versions de BMHR sont présentées ci-dessus. Il est techniquement plus difficile de positionner la tige courbe avec précision car le passage de râpe est réalisé à main levée. L’avantage de la tige droite est que la préparation peut être faite à la fraise sur une tige guide intramédullaire ce qui élimine les erreurs potentielles liées à l’utilisation de la râpe à main levée.

 

La cupule cotyloïdienne du composant et son couple de friction sont identiques à ceux de la BHR, et offrent l’avantage de bénéficier tous deux d’un excellent recul clinique à moyen terme. Une tête modulaire correspondant à la cupule cotyloïdienne se fixe sur la tige BMHR par l’intermédiaire d’un cône 12/14.

Nous avons réalisé l’étude de la survie clinique et radiologique, avec un recul de 1 à 5 ans, chez des patients ayant bénéficié de l’implant BMHR.

 

Méthodes

Nous avons revu une série consécutive de 60 hanches (56 patients) traitées entre 2003 et 2007 avec un recul minimum d’un an. Les 13 premières hanches (12 patients) ont reçu une tige BMHR courbe, et les 47 hanches suivantes (44 patients) une tige BMHR droite. Les reculs s’échelonnaient entre 1,2 et 5,3 ans (moyenne: 2,1 ans). L’âge moyen au moment de l’intervention était de 58 ans (extrêmes : 30-73 ans) et le ratio homme/femme de 2 pour 1. Les diagnostics incluaient : 10 nécroses avasculaires dont 2 induites par les corticostéroïdes, 2 post-traumatiques, et les autres idiopathiques ; 7 dysplasies congénitales ; 40 arthroses destructrices avec ou sans modifications géodiques de la tête fémorale ; 2 Perthes - Calvé ; 1 antécédent d’épiphysiolyse. Toutes les interventions ont été réalisées par mini abord postérieur semblable à celui utilisé pour la BHR. Les détails de la voie d’abord 6 et de la pose de la BMHR 7 sont décrits par ailleurs. Quelquefois, le choix de l’implant était évident dès l’examen radiologique préopératoire. Sinon le choix est fait en per opératoire. Durant l’intervention, le fémur est préparé de la même façon que pour une BHR, les géodes curetées, l’os mort excisé avant la prise de décision. L’étendue du défect osseux et la qualité de l’os restant sont les facteurs de choix décisifs entre la réalisation d’une BHR et celle d’une BMHR. La durée d’hospitalisation varie de 4 à 6 jours après l’intervention. L’antibiothérapie prophylactique encadrant l’intervention et la thromboprophylaxie sont les mêmes que celles décrites dans un précédent rapport sur le resurfaçage métal/métal. Dans tous les cas la mobilisation a commencé au premier jour post-opératoire. Les 15 premiers patients ont été autorisés à un appui partiel (50 %) avec deux cannes anglaises pendant un mois, puis à une mise en appui totale avec deux cannes pendant un mois supplémentaire, enfin à la  marche avec une canne pendant un mois.

Chez les autres patients, la période de mise en appui assisté a été réduite à un mois avec cannes anglaises, suivi d’un mois supplémentaire avec canne de marche.

Nous sommes maintenant revenus au protocole standard initial (appui partiel 50 % = 1mois ; cannes anglaises = 1mois ; appui total avec canne de marche = 1 mois) pour les deux raisons suivantes. Par définition ces patients ont initialement un os plus fragile et ont donc besoin, d’un appui « protégé » pendant une plus longue période. De plus, dans le cas d’une prothèse sans ciment l’appui « protégé » pendant une plus longue période favorise une meilleure repousse osseuse avant de soumettre la tige à un appui total. Ces patients n’ont pas besoin de rééducation après leur sortie de l’hôpital.

La réintervention ou la révision quelle qu’en soit la raison fut considérée comme un échec. Tous les patients ayant un recul d’au moins un an, furent invités à se présenter à une visite de contrôle. Ils remplissaient auparavant les formulaires d’évaluation d’Oxford et de Harris. Les patients étaient revus par l’un des chirurgiens orthopédistes évaluateurs (J.D., C.P., ou D.J.W.M.). Une vue de face du bassin montrant les deux hanches ainsi qu’une vuede profil étaient réalisées. L’évaluation du cotyle fut effectuée selon les zones de De Lee et de Charnley 8 et l’évaluation de la tige fémorale à l’aide des critères d’Amstutz 9. L’amincissement du col fémoral fut étudié en comparant la largeur du col fémoral sur les radiographies à 2 mois et sur les radiographies les plus récentes, en utilisant le composant fémoral comme référence d’agrandissement radiologique. La réduction d’au moins 10 %  de la largeur du col fut considérée comme significative. La classification de Brooker 10 fut utilisée pour évaluer l’ossification hétérotopique. L’analyse de la survie fut réalisée selon la méthode de Kaplan-Meier avec un intervalle de confiance de 95 %.

 

Résultats

Durant une période maximale de 5,3 ans (moyenne : 2,1 ans ; extrêmes : 1,2 à 5,3 ans) aucun patient ne fut perdu de vue. De plus, il n’y eut aucun cas d’échec de l’implant, aucune réintervention, aucun signe radiologique d’ostéolyse ni de descellement aseptique. Un patient fut victime d’un collapsus vasculaire durant l’intervention. Après réanimation, l’intervention fut poursuivie. Le patient se rétablit totalement sans séquelles  et  reprit une activité à plein temps. Il n’y eut pas d’autre complication  per ou post opératoire. Tous les patients résidant au Royaume Uni furent revus en consultation en 2008. Trois patients vivant à l’étranger et dans l’impossibilité de se présenter, retournèrent le questionnaire par courrier ainsi que des radios de contrôle réalisées sur place. Le score d’ Oxford médian des patients fut de 12 et le score moyen de 14. Il faut noter que le score d’Oxford évalue la douleur de hanche et l’impotence mais pas la fonction. Le meilleur score possible est de 12 et le plus mauvais de 60. Le score de Harris médian fut de 90, et le score moyen de 87 (Figure 3).

Figure 3 :  Valeur des scores (Harris et Oxford) des 60 patients lors du contrôle.
Le meilleur score de hanche possible est 12 pour Oxford et 90 pour Harris.
Les trois mauvais scores d’Oxford ne seraient pas, d’après les patients concernés, en rapport avec la hanche opérée.

 

Trois patients indiquèrent que la douleur et l’impotence qu’ils mentionnaient sur le questionnaire provenaient d’une articulation autre que la hanche opérée (hanche controlatérale ou genou). L’inclinaison moyenne de la cupule pour l’ensemble du groupe est de 40° dans le plan frontal et l’angle cervico-diaphysaire des patients porteurs de la tige droite est de 143°. Une femme de 56 ans eut un liseré continu en zone 1 de la tige droite mais demeure  asymptomatique et elle a retrouvé une mobilité et une activité complètes. Il n’y eut pas de modification de la position ou de l’orientation de l’un ou de l’autre des composants chez cette femme ou chez tout autre patient. Quatre patients ont eu une ossification hétérotopique Brooker grade I. Aucun patient n’eut d’amincissement cervical significatif  ni de signe de stress shielding du col. Il n’y eut aucun cas d’ostéolyse périprothétique acétabulaire ou fémoral, aucun échec de descellement aseptique. Aucun patient n’est en attente de révision.

Un patient avait une inégalité de longueur à l’examen clinique. Un homme de 34 ans avec séquelles de Perthes - Calvé avait un raccourcissement sévère du col fémoral et une inégalité de longueur préopératoire de 60 mm (Figure 6).

Figure 6 : Homme de 34 ans, avec séquelles de maladie de Perthes-Calvé affectant sa hanche gauche et arthrose sévère, traité par reconstruction du fémur proximal aux dépens de la tête fémorale déformée en tampon.

 

Il bénéficia d’une reconstruction complexe associant un allongement du col sculpté aux dépens de la coxa magna augmentant significativement la longueur du membre. Son inégalité de longueur résiduelle était de 28 mm. Cette correction associée à l’amélioration de la mobilité de la hanche lui permit de compenser totalement au niveau pelvien.

Sept patients (âge moyen 51 ans) avaient un raccourcissement préopératoire supérieur à 10 mm (moyenne 17 mm). En post opératoire, ils avaient un gain net moyen de 11 mm. Il en résulte qu’aucun n’avait un raccourcissement résiduel post opératoire supérieur à 10 mm (en moyenne 6 mm) Figure 7.

Figure 7 : Inégalité de longueur avant et après BMHR. Le point le plus élevé dans le graphique correspond aux radiographies présentées sur la figure 6.

 

Discussion

Dans une grande série de 2600 BHR 11 les cas de patients atteints de nécrose avasculaire ont la plus mauvaise survie (10 % d’échec cumulé au recul de 10 ans) comparés aux patients atteints d’arthrose ou de toute autre pathologie (4 % d’échec cumulé au recul de 10 ans). L’une des raisons de ce taux d’échec supérieur est que les facteurs pathologiques responsables d’une nécrose avasculaire non traumatique (traitements stéroïdiens, alcool, etc.) ont tendance à participer à la poursuite de l’effondrement de la tête fémorale dans certains cas. C’est pourquoi nous considérons la nécrose avasculaire comme une contre indication relative au resurfaçage. Chez ce type de patients, il est préférable d’utiliser un dispositif moins dépendant de l’intégrité osseuse de la tête fémorale mais moins invasif que la prothèse totale.

Une tige courte préservant la mise en charge du col fémoral devrait satisfaire à deux critères principaux :

1- Préserver l’os pour faciliter une révision en cas d’échec de l’implant
2- Eviter le stress shielding proximal.

La mise en charge proximale d’un implant est fondamentale car l’expérience a montré que la mise en charge distale entraîne une résorption du col fémoral par stress shielding. Dans le passé, il n’y avait aucun moyen d’éviter cet inconvénient car tous les implants imposaient une ligne de résection au niveau de la partie proximale du col fémoral. A ce niveau la face interne du col s’évase et la forme en cône inversé est défavorable à toute fixation d’implant. La prothèse BMHR consiste en une tige courte, cônique, non cimentée transmettant les charges à la base de la tête fémorale et du col, ce qui prévient l’apparition d’un stress-shielding proximal (figures 4 & 5). 

 Figure 4 : Série de clichés radiographiques d’un homme de 59 ans avec un syndrome de Sjögren et nécrose avasculaire étendue induite par stéroïdes et traitée par BMHR. A l’issue de la 1ère année, il a repris ses activités sportives incluant ski, randonnée en montagne et escalade.Figure 5 : Ingénieur informaticien de 31 ans avec purpura de Henoch Schönlein et nécrose avasculaire étendue induite par stéroïdes et traitée par une tige BMHR droite. Il se remit complètement et retourna à toutes ses activités.

 

Durant la période initiale d’évaluation clinique et radiologique, la décision de poser une BMHR plutôt qu’une BHR reposait sur l’évaluation radiologique et le planning préopératoire. Souvent la décision définitive fut reportée jusqu’à l’examen anatomique de la tête fémorale pendant l’intervention. Il est alors parfois possible d’utiliser une BHR et d’éviter le recours à une BMHR malgré la présence d’un processus géodique dans la tête fémorale pourvu que ces géodes soient localisées à la partie zénithale de la tête ou à sa surface (par exemple les zones au niveau desquelles l’os était réséqué de toute manière durant la préparation fémorale). Cependant, de vastes géodes dans la tête fémorale et le col et tout spécialement celles localisées à la partie externe de la jonction tête/col sont souvent associées à un résultat médiocre à long terme. Mieux vaut alors renoncer à la BHR. L’implant BMHR est également préférable chez des patients souffrant de déformations sévères de la tête fémorale comme on en voit dans les séquelles de la maladie de Perthes - Calvé ou d’épiphysiolyse. De plus, comparée à BHR, BMHR permet un allongement du col ou une augmentation de l’offset comme on a pu le voir dans la correction d’une inégalité de longueur du membre (figure 7) en particulier chez les patients présentant une anatomie complexe. Plusieurs détails chirurgicaux méritent d’être considérés. Comme la BMHR a une tige de plus grand diamètre que celle de la BHR il est essentiel que la mise en place de la broche guide dans le fémur soit correctement centrée dans les deux plans : frontal et sagittal. Une situation excentrée de la tige guide peut conduire à une rupture de la corticale lors de l’utilisation de la mèche canulée. Même en l’absence d’une rupture complète, si la tige est posée en position excentrée cela conduit à un transfert de contraintes anormal et à l’apparition d’un piédestal d’un coté et d’un stress-shielding de l’autre. Le positionnement en varus du composant fémoral accroît le risque d’échec et doit être évité. Un valgus excessif tend à réduire l’offset fémoral et conduit lui aussi au stress-shielding de la partie supéro externe du col et doit donc être évité.

Après la préparation fémorale la tige doit être mise en place en l’impactant doucement et progressivement au marteau. Les rainures de la tige BMHR réalisent un press fit serré et assurent la stabilité rotationnelle distale.

L’ajustage proximal est exact. Quand l’implant est bien positionné on ne doit pas essayer de l’enfoncer davantage pour éviter que la tige ne fissure le fémur.

La cohorte initiale de 13 BMHR consécutives à tige courbe fut suivie par une analyse radiostéréométrique qui n’a pas montré de migration détectable 12, confirmant la stabilité inhérente au dessin de la tige comparable à celle de la BHR 13.

De plus aucun patient n’a montré de signe radiologique de stress-shielding au niveau du col sur les clichés de face et de profil même au recul de 5 ans. Ceci confirme l’absence de tout phénomène de stress-shielding pour cette prothèse.

La BMHR était initialement disponible avec une tige courbe ce qui impliquait que la préparation de l’emplacement de la tige fût réalisée avec une râpe à main levée ce qui entraînait une certaine imprécision. Pour réduire le risque de faute technique, la tige droite a été introduite avec des rainures longitudinales pour assurer la stabilité rotationnelle. On peut ainsi abandonner l’utilisation manuelle d’une râpe. On pourrait craindre que le changement de forme de tige implique que les bons résultats de la tige courbe ne s’appliquent pas à la tige droite Cependant l’ensemble des arguments apportés par l’excellence des premiers résultats cliniques et radiologiques, l’absence de tout stress-shielding et les preuves de la stabilité de l’implant retrouvées par l’analyse radiostéréométrique donnent toutes les raisons d’être optimiste pour l’avenir de la BMHR. Cet implant s’avérera un outil stratégique pour le traitement des lésions majeures de la hanche et notamment quand l’anatomie de la tête fémorale et la qualité de l’os sont douteuses ou peu satisfaisantes.   

 

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