| Les difficultés de la simulation en prothèse totale de hanche Laurent SEDEL (Hopital Lariboisière Université Paris 7 et Unité CNRS UMR 7052.) Depuis de nombreuses années les ingénieurs utilisent des machines qui tentent de simuler au laboratoire l'activité articulaire de façon à sélectionner les matériaux de prothèse. Depuis de nombreuses années, nous, chirurgiens, sommes confrontés aux réalités de l'utilisation des prothèses chez les patients. Nous voudrions ici, à partir d'exemples pratiques, montrer les limites des simulations articulaires au laboratoire ainsi que les pièges qu'ils peuvent comporter. Le premier simulateur articulaire fut le pendule de John Charnley qui démontrait l'effet du frottement métal /polyéthylène avec une petite tête : c'était le début de la low friction. Par la suite des simulateurs ont été utilisés pour démontrer l'usure, après des tests tous positifs montrant une diminution significative de l'usure, cela a donné lieu à des catastrophes ; exemple du Polytwo* , du Delrin* , du Hylamer*. Actuellement nous en sommes au polyéthylène irradié qui donne au laboratoire des résultats exceptionnels. En clinique il y a pour l'instant peu de recul. On peut raisonnablement soupçonner que les résultats en clinique seront moins bons, soit par fracture du composant s'il est trop fin puisque ce polyéthylène est plus fragile mécaniquement, soit par usure excessive par fatigue, pour les mêmes raisons, soit encore parce que s'il produit moins de débris en volume, ceux ci sont plus petits donc a priori plus réactifs biologiquement. De plus ce matériel est exclusivement utilisé comme insert, alors que les premiers essais au début des années 80 l'étaient sous forme de cotyles massifs. Les modèles mathématiques de tige fémorale cimentée (Harris) ont démontré la nécessité d avoir un ciment épais et bien réparti pour éviter sa fracture et donc le descellement. En clinique, c'est le contraire qui se passe. Ce sont les tiges remplissantes cimentées qui donnent les meilleurs résultats, ceci à condition que la surface en soit lisse (The French Paradox de Robin Ling). Que c'est il passé ? : les modèles mathématiques théorisaient qu'il n'y avait pas de mouvement entre la prothèse et le ciment . Dans la réalité, c'est faux, expliquant ces divergences. C'est au contraire la micromobilité entre la tige et le ciment qui explique les très bons résultas quelque soit le matériel (acier ou titane) ou la forme (Charnley Kerboull , Ling , ou Ceraver-Osteal) Seul le poli de surface doit être important pour permettre ce frottement , expliquant par là même l'échec des tiges cimentées rugueuses ('FARE). Les têtes en zircone ont été introduites sur le marché sous le prétexte qu'il s'agissait d'une céramique améliorée car ne risquant pas de casser. Les tests sur simulateurs donnaient des résultat au frottement identique à l'alumine ; En clinique, on observe de plus en plus d'ostéolyse massive, apparemment non liées à une augmentation de l'usure ; on parle d'augmentation de la température locale. Tous les tests sont faits en compensant la température soit à 37° soit à la température de la pièce. Les seuls tests faits par Harry Mac Kellop sans compensation ont montré des élévations thermiques pouvant atteindre 85° Celsius, donc pouvant entraîner des dégradations des protéines (qui coagulent à 53°). John Fisher a montré récemment que pour reproduire les profils d'usure observée sur certains couples alumine/alumine retirés, il fallait exercer une microséparation entre les pièces. Cette muicroséparation, apparemment quasi physiologique dans les prothèses totales de hanche doit donc être prise en compte dans la simulation articulaire ; Les prothèses du genou. Le métal back est apparu dans les années 1980 pour soit disant réduire l'usure et améliorer le positionnement des pièces ; Dans une série clinique récente extensive publiée par la Mayo clinic et incluant une quinzaine de prothèses du genou à glissement de tout type, le seul critère significatif est le meilleur résultat des prothèses comportant un commosant tibial tout poly. !!! En conclusion Sans vouloir nier l'intérêt de la simulation articulaire bien conduite, il faut savoir en relativiser les résultats ; il faut surtout se souvenir que seule l'expérience clinique avec des résultats validés sur le long terme permet d'assurer la sécurité d'un certain dessin ou d'un certain produit en prothèse articulaire. |
