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Chirurgie robotisée de la prothèse totale de hanche : planification 3D et maîtrise du positionnement des implants
- Prof. Pascal Kouyoumdjian
- Robotique en orthopédie : du système passif au système semi-actif haptique
- Planification 3D et positionnement des implants de la prothèse totale de hanche
- Version fémorale, version combinée et variabilité anatomique
- Mobilité pelvienne assise et debout : anticiper les conflits
- Offset, longueur du membre et compromis peropératoires
- Prothèse totale de hanche assistée par robot semi-actif
- Planification 3D préopératoire sur scanner et jumeau numérique
- Robotisation du fraisage cotyloïdien et navigation de la tige fémorale
- Simulation dynamique des positions à risque avant implantation
- Le positionnement implantaire est lié à 20 à 30 pour cent des complications : luxation, conflit, malposition
- La voie d’abord influence peu le résultat à distance : la planification prime
- Anticiper les conflits du psoas en évitant le déport interne de la cupule
- Apprécier la variabilité de version fémorale, majeure dans les dysplasies
Brochure d'information médicale
Découvrez notre brochure d’information à destination des patients.
Prof. Pascal Kouyoumdjian, congrès Medicol, 2024
La place de la robotique dans la prothèse totale de hanche (PTH) se discute moins en termes de gadget technologique que de maîtrise du positionnement implantaire, dont dépendent la stabilité, l’absence de conflit et l’éviction des surcharges localisées. Le robot reste avant tout un ancillaire optimisé, héritier des systèmes de navigation, dont l’intérêt se mesure à sa capacité à appliquer de façon reproductible une planification choisie. Cette mise au point destinée au médecin référent rappelle la logique de la planification tridimensionnelle (3D), l’apport des données de mobilité en position assise et debout, et les compromis biomécaniques inhérents à toute implantation. L’enjeu pour le confrère est de comprendre ce que cette technologie change réellement dans la décision et le résultat, et ce qu’elle ne change pas.
Le robot, un ancillaire optimisé issu de la navigation
Replacée dans son historique, la robotique chirurgicale procède d’une intention initialement militaire, opérer à distance, qui a donné naissance aux systèmes passifs reproduisant le geste du chirurgien éloigné du champ. Trois familles se distinguent désormais : les systèmes passifs, les systèmes actifs qui exécutent une grande partie des tâches sans la main du chirurgien, et les systèmes semi-actifs où coexistent un retour du chirurgien et un retour du robot. En orthopédie, l’outil reste pour l’instant un ancillaire optimisé, prolongement des systèmes de navigation, dont la plus-value revendiquée est d’être le plus reproductible et précis possible.
Cette précision d’implantation, validée dans plusieurs séries comme une amélioration fiable du positionnement, pose une question d’utilité clinique : une meilleure orientation se traduit-elle par un meilleur résultat fonctionnel, au regard d’un coût élevé ? Les registres apportent un argument fort en faveur du positionnement, puisque 20 à 30 pour cent des complications sont directement ou indirectement liées à une malposition, qu’il s’agisse de luxation, de conflit ou de surcharge. Le confrère doit donc lire la robotique non comme une fin en soi, mais comme un moyen de réduire la part de ces complications imputables au geste.
De la planification 2D à la planification 3D appliquée
La planification se hiérarchise en pratiques très inégales : absence de planification, planification bidimensionnelle (2D), digitalisation 2D améliorée, puis planification 3D. Le véritable saut ne tient pas seulement à passer en 3D, mais à disposer d’un moyen fiable et reproductible d’appliquer effectivement la planification retenue. Sur la hanche, deux systèmes répondent à cette exigence : un système actif robotisant les tâches sur le bassin et le fémur, au prix d’une voie d’abord extensive, et un système semi-actif qui robotise la préparation de la cupule, son fraisage et son impaction, tout en naviguant la composante fémorale.
La navigation seule s’était heurtée à une limite : la difficulté à reproduire strictement la planification, avec une tendance involontaire à médialiser ou à sanctionner le fraisage. L’apport du système semi-actif est précisément de maîtriser un nombre suffisant de paramètres pour respecter, si on le souhaite, le centre de rotation natif, et pour intégrer offset et longueur intra-articulaire issus du jumeau numérique. La planification 3D autorise, avant même l’incision et sur un scanner préopératoire, l’estimation de la taille, de l’orientation et la restitution des cibles que la majorité des opérateurs cherchent à respecter.
Version fémorale et version combinée : intégrer la variabilité
Le résultat clinique satisfaisant, mesuré par les scores de hanche oubliée et d’Oxford, plafonne autour de 80 pour cent des patients quelle que soit la voie d’abord, ce qui déplace l’attention vers les déterminants anatomiques. La morphologie fémorale, appréciée par l’indice de Noble, n’est qu’un instantané qui évolue avec le temps, notamment sous l’effet de l’ostéoporose corticale. À cette variation temporelle s’ajoute une variabilité de version et de torsion fémorales, avec une proportion non négligeable de fémurs rétroversés, parfois au-delà de moins dix degrés, que seule la planification 3D objective fiablement.
Le raisonnement ne porte pas sur la cupule isolée mais sur la version combinée de la cupule et de la tige. Pour respecter un cahier des charges de stabilité et d’éviction des conflits, les marges acceptables restent larges, de l’ordre de 25 à 45 degrés dans le plan axial, mais les variations interindividuelles demeurent importantes une fois ces angles cumulés. Reproduire la torsion native n’est pas nécessairement optimal, et la décision de tendre davantage la tige par rapport à l’orientation naturelle relève d’un arbitrage que la planification rend explicite et traçable.
Simuler la mobilité assise et debout pour anticiper les conflits
L’élément le plus discriminant de la planification moderne est l’intégration de la mobilité pelvienne en position assise et debout. Les clichés en charge et en position assise renseignent la pente sacrée et le retentissement pelvien, dont dépend le comportement dynamique de la prothèse. Le logiciel robotisé intègre cette composante dans la simulation, afin de déceler les positions à risque et d’optimiser, en amont, le positionnement des implants pour une articulation à la fois stable et non conflictuelle dans les situations extrêmes de la vie courante.
La simulation reproduit les mouvements limites : extension de 40 degrés en position debout, complétée par une rotation externe, et flexion de 130 à 150 degrés en position assise. Pour chaque configuration, le système signale l’apparition d’un conflit, par exemple antéro-inférieur, ou son absence. Si les valeurs de mobilité jugées sécuritaires sont atteintes sans conflit, l’implantation et les implants choisis peuvent être validés a priori. Cette logique transforme la prévention du conflit en une démarche objectivée plutôt qu’en une estimation au jugé.
Offset, longueur et conflit du psoas : des compromis assumés
Le cahier des charges de la planification vise d’abord à éviter le déport interne de la cupule, source de conflit du psoas. Les douleurs du psoas, fréquentes en consultation, peuvent relever d’un débord implantaire, et le respect du centre de rotation par rapport à la hanche controlatérale en limite le risque. La superposition du centre de rotation natif et de celui de la cupule planifiée, visualisée dans les trois plans de l’espace, guide ce choix et identifie les ostéophytes à réséquer ou les pertes de substance à greffer.
La gestion conjointe de l’offset et de la longueur du membre impose des compromis, car les implants disponibles ne sont pas sur mesure et l’on ne peut coupler robotisation et personnalisation complète. Augmenter légèrement l’offset pour restituer le levier du moyen fessier peut retentir sur la longueur, et inversement. Cette interdépendance, comparée par l’orateur à un contrat de mariage où l’on signe pour le meilleur et pour le pire, constitue la limite intrinsèque de la technologie : elle optimise le choix mais ne supprime pas l’arbitrage peropératoire.
Cas complexes, précision peropératoire et limites de diffusion
L’intérêt de l’approche se révèle surtout dans les cas complexes : dysplasies bilatérales antérieurement traitées par butée, luxations congénitales opérées dans l’enfance, contextes neurologiques avec hanche excentrique et déformation rachidienne associée. Dans ces situations, la version fémorale peut atteindre des valeurs très élevées, jusqu’à 35 degrés, et le choix d’implantation devient déterminant pour restituer un centre de rotation cohérent. La cartographie peropératoire du fémur autorise une procédure dite « enhanced » naviguant aussi l’implantation de la tige, avec une fidélité à la planification que l’habitus peut néanmoins limiter.
En peropératoire, le recalage par antenne pelvienne fixée à la crête iliaque permet au bras robotisé de conserver son repère et d’orienter le fraisage et l’impaction au degré près, avec une variation contrôlée de 1 à 2 degrés vérifiée systématiquement. La diffusion reste cependant freinée par le coût, la nécessité d’un scanner et d’un ingénieur en salle, et la transmission de données hors de l’espace européen, dont l’anonymisation et la conformité au règlement général sur la protection des données (RGPD) demeurent imparfaitement maîtrisées. Ces réserves doivent être intégrées à toute évaluation honnête du rapport bénéfice-coût.
Type de vidéo
Congrès Medicol
Thème de l'évènement
Prothèse de hanche et chirurgie méniscale
Intervenants
Partie du corps
Hanche
Maladies
Année
2024
Chirurgie:
Pathologie:
Tendinites; Douleurs chroniques; Troubles liés au matériel
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