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Guides de coupe sur mesure pour prothèse totale de genou : planification 3D et précision du positionnement
- Prof. Brigitte Jolles-Haeberli
- Épidémiologie de la prothèse totale de genou et croissance des indications
- Risque de révision chez le patient jeune et actif
- Planification tridimensionnelle et reconstruction de l’axe de fonctionnement
- Instrumentation sur mesure : guides de coupe fémoral et tibial
- Précision du positionnement et résultats fonctionnels comparés au standard
- Prothèse totale de genou
- Planification préopératoire en trois dimensions sur scanner ou IRM
- Guides de coupe personnalisés posés au bloc opératoire
- Contrôle scanographique postopératoire et fusion pré/postopératoire
- Considérer le sujet jeune et actif comme une situation à risque de révision majoré
- Replacer la longévité de l’implant au centre de la réflexion préopératoire
- Retenir que la planification 3D vise la restitution de l’axe fonctionnel individuel
- Tenir compte de l’augmentation des activités de loisirs et de l’obésité dans le pronostic
Brochure d'information médicale
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Prof. Brigitte Jolles-Haeberli, lunch meetings, 2015
La prothèse totale de genou (PTG) connaît une croissance majeure, avec un âge moyen d’implantation en baisse et une population de patients de plus en plus actifs, ce qui déplace la problématique de la simple correction de l’arthrose vers la longévité de l’implant. Dans ce contexte, le risque de révision augmente nettement chez le sujet jeune et actif, et le positionnement de l’implant comme la restitution de l’axe de fonctionnement du membre deviennent des leviers déterminants. Cette mise au point destinée au médecin référent expose la logique de l’instrumentation sur mesure issue d’une planification tridimensionnelle, fondée sur la reconstruction des centres de rotation de la hanche, du genou et de la cheville. Elle en rapporte les résultats fonctionnels et la précision de réalisation, comparés à l’instrumentation standard, et précise ce qui en découle pour l’information du confrère et l’orientation du patient.
Une indication en forte croissance et une population qui change
La prothèse totale de genou (PTG) représente plusieurs millions d’interventions par année dans le monde, et environ 17 000 par an en Suisse, avec un âge moyen d’implantation qui diminue progressivement. Les projections annoncent une accélération marquée à l’horizon 2030, où le nombre de prothèses de genou pourrait être multiplié par sept, contre une progression beaucoup plus modeste pour la hanche, de l’ordre d’un facteur un et demi. Cette croissance concerne environ 5 pour cent de la population de plus de 50 ans, ce qui place le geste parmi les interventions orthopédiques les plus fréquemment réalisées et les plus appelées à se développer.
À cette augmentation du nombre d’implantations primaires répond mécaniquement une hausse des révisions, qui suit une courbe de forme asymptotique. À titre de repère, la littérature rapporte de l’ordre de 54 000 révisions par année aux États-Unis et environ 1 000 par année en moyenne en Suisse. Ce constat impose de s’interroger sur tout ce qui peut prolonger la durée de vie des implants. Chez le sujet âgé, la survie à long terme reste rassurante, de l’ordre de 90 à 95 pour cent à 15 ans, et désormais à 20 ans selon les chiffres les plus récents, mais la situation du patient actif est sensiblement différente.
Le patient jeune et actif : une situation à risque de révision majoré
Les patients actifs, non retraités, relèvent souvent de cas plus complexes. Une part d’entre eux a déjà subi d’autres chirurgies du genou avant l’implantation primaire, si bien que la prothèse primaire s’apparente d’emblée, en partie, à une révision. C’est également dans cette population que l’on retrouve la plus forte proportion de douleurs chroniques persistantes, décrites jusqu’à 20 pour cent dans la littérature. Le risque de réintervention y est nettement plus élevé : un patient de moins de 55 ans présente environ cinq fois plus de risque d’être réopéré qu’un patient de plus de 75 ans, et ce risque croît avec l’ancienneté de la prothèse et l’intensité de l’activité.
Or les niveaux d’activité augmentent à tous les âges. La participation à des épreuves d’endurance illustre cette évolution : une course autour du Mont-Blanc, sur près de 166 km et environ 10 000 mètres de dénivelé, rassemble désormais plusieurs milliers de participants, et n’est plus l’apanage de quelques athlètes confirmés. Les patients plus âgés, à leur propre niveau, sont eux aussi nettement plus actifs qu’autrefois. À cela s’ajoute la contrainte mécanique liée à l’obésité, dont les effets sur le genou rejoignent en pratique ceux d’une activité soutenue. La conjonction de ces facteurs renforce la nécessité d’optimiser la longévité des implants dès la planification.
Planifier en trois dimensions pour restituer l'axe de fonctionnement
Pour améliorer la longévité, la réflexion s’est portée sur la période préopératoire et sur trois questions : comment mieux positionner les implants, comment mieux reconstruire l’axe de fonctionnement du membre, et comment faire évoluer le dessin des implants. Un premier travail s’est appuyé sur le scanner ou l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour identifier les centres de rotation de la hanche, du genou et de la cheville dans les trois plans de l’espace. Cette reconstruction tridimensionnelle permet de connaître la forme exacte du genou avant l’intervention et de définir son axe de fonctionnement propre, préalable à toute correction.
À partir de cette analyse, la planification détermine la manière de restituer cet axe en postopératoire, dessine les plans de coupe nécessaires et débouche sur la fabrication d’une instrumentation sur mesure, utilisable directement en salle d’opération. La démarche est individualisée patient par patient : la géométrie osseuse est reconstruite, puis mise en relation avec la hanche et la cheville, de sorte que la planification ne se limite pas au genou mais intègre l’ensemble du membre inférieur. L’objectif est de positionner la prothèse de façon à faire coïncider l’axe de fonctionnement obtenu avec celui qui a été planifié.
Des guides de coupe fémoral et tibial adaptés à l'anatomie
Les guides de coupe sont conçus pour épouser la surface osseuse reconstruite du patient. Au tibia, le guide vient se positionner directement sur la forme reconstituée et, par référence à la hanche et à la cheville, s’adapte de manière parfaitement stable, ce qui permet de réaliser les coupes au bloc opératoire dans la position planifiée et de restituer l’axe de fonctionnement du membre. Cette adaptation anatomique précise est le principe même de l’instrumentation personnalisée, qui transpose en peropératoire le résultat de la planification tridimensionnelle.
Au fémur, la démarche est identique : la forme du fémur est reconstituée et le guide indique en outre l’ampleur exacte de la coupe à réaliser, c’est-à-dire le volume osseux qui sera retiré pour le resurfaçage. Là encore, le guide s’adapte de façon stable et fournit les plans de coupe qui permettent de reproduire la forme interne de la prothèse. L’implant ainsi posé est positionné pour que l’axe de fonctionnement corresponde à celui défini lors de la planification. La cohérence entre le geste fémoral et le geste tibial conditionne la qualité du résultat d’ensemble.
Vérifier la précision : du planning au résultat radiographique
La validation de la méthode a reposé sur la confrontation des données pré et postopératoires. Une série d’une centaine de prothèses a bénéficié d’un planning préopératoire en trois dimensions, d’une planification logicielle, de guides de coupe sur mesure, puis d’un scanner postopératoire avec fusion des examens pré et postopératoires. Ce groupe a été comparé à 300 implants posés par la même équipe chirurgicale avec une instrumentation standard, sur des groupes d’âge similaires. La fusion du fémur et du tibia planifiés et réalisés, dans les trois plans de l’espace, permet d’objectiver l’écart entre ce qui était prévu et ce qui a été obtenu.
Les écarts mesurés sont faibles. Dans le plan frontal, la différence moyenne entre planification et réalisation est de l’ordre de 0,2 degré. Sachant qu’un positionnement est considéré comme bon à moins de 3 degrés de l’alignement optimal, compte tenu des aléas inhérents à la chirurgie, ce résultat est excellent. En flexion comme en rotation, la précision se situe autour de 2 degrés. Cette restitution fidèle de l’axe planifié constitue le bénéfice technique central de l’instrumentation sur mesure et la base des gains fonctionnels observés.
Résultats fonctionnels et récupération comparés à l'instrumentation standard
Sur le plan fonctionnel, les scores de qualité de vie progressent au point que le niveau de la population opérée redevient légèrement supérieur à celui de la population générale, et le score de suivi des patients arthrosiques s’améliore significativement. Sur ces deux indicateurs, les valeurs sont relativement similaires entre les deux groupes. La différence apparaît sur le score de fonctionnement du genou, où l’on observe une amélioration significative, et plus particulièrement sur l’amplitude articulaire, avec une augmentation statistiquement significative en faveur des guides sur mesure par rapport aux guides standards, ainsi qu’une meilleure extension et un retour à la position neutre.
Le bénéfice se retrouve sur la reprise des activités. Alors qu’en préopératoire le groupe opéré avec l’instrumentation sur mesure présentait, par hasard de répartition, un moins bon score d’activité de loisirs, son score postopératoire devient supérieur à celui du groupe opéré avec l’instrumentation standard. Pour le médecin référent, ces données soutiennent l’intérêt d’une planification tridimensionnelle individualisée chez des patients de plus en plus actifs, et invitent à transmettre une imagerie de qualité et un bilan complet avant d’orienter le patient, afin de permettre une planification précise et une reconstruction fidèle de l’axe fonctionnel.
Type de vidéo
Lunch meeting
Thème de l'évènement
Prothèses de genou: nouvelles avancées
Intervenants
Prof. Brigitte Jolles-Haeberli
Partie du corps
Genou
Maladies
Année
2015
Chirurgie:
Pathologie:
Tendinites; Douleurs chroniques; Troubles liés au matériel
Thèmatique:
Prévention des blessures
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