CORRECTION CHIRURGICALE D’UNE ARTHROSE DE LA HANCHE PAR PROTHÈSE 3D CHEZ UN BEAUCERON

La résection de la tête et du col du fémur est une technique chirurgicale historiquement décrite chez l’homme pour le traitement de l’arthrose coxo-fémorale. Il s’agit d’une technique simple et rapide qui peut aisément être transposée chez le chien [¹, ⁸]. Cependant, les résultats orthopédiques sont limités chez les animaux de plus de 20 kg, l’intervention servant surtout à sauver le membre et à diminuer la douleur [²]. La pose d’une prothèse totale de hanche est une option chirurgicale intéressante, notamment lors de l’issue défavorable d’une résection de la tête et du col du fémur [¹, ², ⁸]. L’utilisation de l’impression en trois dimensions (3D) est une solution simple pour améliorer la prise en charge de ces cas complexes [⁶].

PRÉSENTATION DU CAS

1. Commémoratifs et anamnèse

Un chien croisé beauceron mâle âgé de 3 ans, castré, correctement vacciné et traité contre les parasites, est présenté pour une boiterie chronique du membre postérieur gauche. Une dysplasie des hanches, diagnostiquée par le vétérinaire traitant, a été traitée par une exérèse de la tête et du col du fémur gauche, plusieurs mois auparavant. Malgré cette intervention et de multiples traitements (anti-inflammatoires non stéroïdiens, tramadol), une boiterie et une douleur persistent, aboutissant à une dégradation de la qualité de vie de l’animal (refus de promenades, crises de douleur).

2. Examens orthopédique et neurologique

La boiterie est de grade IV sur V pour le membre postérieur gauche et de grade I sur V pour le membre controlatéral (boiterie intermittente à froid). Une amyotrophie sévère des muscles fessiers, des quadriceps et du biceps fémoral à gauche est notée. Une douleur à l’extension des deux hanches est mise en évidence, avec une diminution de l’amplitude articulaire plus marquée à gauche. Aucune anomalie n’est observée lors de l’examen neurologique.

3. Hypothèses diagnostiques

À gauche, une issue défavorable de la technique initiale due à une mauvaise indication est suspectée, ou un défaut technique lors de l’exérèse tête-col (contact osseux responsable de la douleur). À droite, il s’agit a priori d’une dysplasie coxo-fémorale, à l’instar de l’autre hanche.

4. Examens complémentaires

À droite, les radiographies réalisées sous sédation montrent une dysplasie avec une arthrose marquée de la hanche droite. Une sclérose sous-chondrale sur l’acetabulum et le fémur, un comblement du col et un aplatissement de la tête fémorale apparaissent également (^{photo 1}). Le signe d’Ortolani est positif de ce côté, mettant en évidence une laxité anormale de la hanche qui est inhabituelle compte tenu du degré d’arthrose, la fibrose périarticulaire ayant tendance à stabiliser l’articulation.

À gauche, une pseudarthrose associée à des calcifications périarticulaires est observée, avec l’absence de la tête fémorale gauche et un léger comblement de l’acetabulum.

5. Diagnostic

Une issue défavorable de la technique initiale (correctement effectuée) est constatée, due à une mauvaise indication à gauche associée à une arthrose coxo-fémorale droite secondaire à une dysplasie des hanches. Les images radiographiques ne montrent pas de contact osseux direct entre le fémur et l’acetabulum. La persistance de la boi terie malgré la première intervention, jugée handicapante par le propriétaire, ainsi que la menace d’une aggravation de l’arthrose ont conduit à la décision de réintervenir avec une technique alternative plus adaptée. Un traitement par la pose d’une prothèse totale de hanche double articulation (marque Amplitude) est alors proposé.

6. Traitement médical préparatoire

L’amyotrophie majeure des muscles du membre postérieur gauche est traitée par des séances de physiothérapie comprenant de l’hydrothérapie, de l’électrostimulation musculaire, des séances de laser à visée thérapeutique et des massages. L’objectif est de diminuer l’inflammation périlésionnelle et de favoriser le développement musculaire. Après une dizaine de séances, une bonne récupération de la masse musculaire est notée (augmentation de la circonférence de la cuisse, fessiers plus visibles). La boiterie persiste mais est moins marquée (grade III sur V), tandis que l’extension de la hanche gauche reste douloureuse et l’amplitude articulaire diminuée.

7. Examens complémentaires préalables

Selon le protocole 3D et afin d’anticiper les difficultés techniques secondaires au remodèlement de l’acetabulum ou à la perte de repère fémoral, un examen tomodensitométrique est réalisé préalablement à l’intervention.

Le rachis lombosacré, les grassets et les hanches sont scannés avec des filtres osseux et tissus mous. Ils confirment l’absence de lésion concomitante (hernie discale, rupture partielle de ligament croisé, etc.). Les images du fémur sont extraites et traitées à l’aide du logiciel Simplify3D® pour obtenir un modèle virtuel en trois dimensions de l’os. Puis le modèle est traité avec le logiciel Blender® pour enlever les portions osseuses non utiles et lisser légèrement l’os. Ce modèle est imprimé à l’aide d’une imprimante 3D (Zyyx Pro®) et d’un filament d’acide polylactique (Zyyx Pla®).

Afin de supprimer tout foyer septique potentiellement à l’origine d’une complication infectieuse lors de la pose de la prothèse de hanche, par exemple lié à un abcès dentaire ou à une parodontite, un détartrage est réalisé avant l’intervention. Ce préalable est recommandé par le fabricant et l’équipe qui a développé la prothèse. Dans cette même optique, un prélèvement urinaire est effectué en vue d’un examen cytobactériologique afin de rechercher et de traiter, le cas échéant, toute infection bactérienne préexistante susceptible d’induire une complication septique lors de la pose de prothèse. L’ensemble des examens préparatoires ne révèlent pas de contre-indication infectieuse à la mise en place de la prothèse.

8. Protocole chirurgical préparatoire

Les images du scanner et l’implant 3D ont permis de déterminer la taille des implants (cupule acétabulaire de 30 mm et implant fémoral de taille 3), mais aussi d’anticiper les possibles difficultés techniques (positionnement de la coupe fémorale, perte de densité osseuse secondaire à l’exérèse tête-col).

La première étape de l’intervention consiste en la découpe du fémur, l’alésage du canal médullaire et le choix de la taille de l’implant sur le modèle (^{photos 2a} et ^2b). Un contrôle radiographique du modèle et de l’implant d’essai est effectué pour valider le choix de sa taille et son positionnement (^{photos 3a} et ^3b).

9. Pose de la prothèse 3D

La prémédication est réalisée par voie intraveineuse avec de la morphine (Morphine Cooper) à la posologie de 0,2 mg/kg, de la médétomidine (Dorbene) à la dose de 5 µg/kg et du diazépam (Diazepam TVM) à raison de 0,25 mg/kg. L’induction est effectuée à l’aide de propofol (Propovet) à la dose de 4 mg/kg par voie intraveineuse, puis le chien est intubé et l’anesthésie est maintenue par un mélange d’oxygène et d’isoflurane à 2 % (IsoFlo).

Une suture en bourse est pratiquée, le membre postérieur gauche et le bassin sont tondus et désinfectés de façon classique. Le chien est drapé avec quatre champs jetables et un champ collé iodé incisable (Ioban).

Un abord cranio-latéral de la hanche est réalisé. Un tissu fibreux très résistant est retrouvé en lieu et place de la tête du fémur. Après l’exérèse de ce tissu, une ostéotomie dans l’axe du fémur est effectuée médialement au grand trochanter. La coupe s’arrête proximalement au petit trochanter. Une ostéotomie perpendiculaire est entreprise transversalement au fémur. Une comparaison visuelle est assurée entre le modèle 3D et la coupe obtenue dans la réalité (le modèle a été stérilisé préalablement). Le tissu fibreux recouvrant l’acetabulum est retiré. L’alésage du cartilage articulaire est réalisé à l’aide de différentes fraises de taille croissante jusqu’à la visualisation de l’os spongieux sur l’ensemble de l’articulation. Une cupule d’essai de 30 mm est mise en place facilement, puis retirée. Trois forages de la première corticale osseuse sont pratiqués à l’aide d’une mèche de 4,5 mm en directions craniale, ventrale et caudale. L’acetabulum est rincé sous pression et séché par aspiration. La cupule définitive est cimentée à l’aide de ciment chirurgical à viscosité standard (Amplifix® 1 viscosité standard avec gentamycine), dans une position de rétroversion avec un recouvrement dorsal osseux.

La cavité médullaire fémorale est alésée à l’aide d’une série d’alésoirs et de râpes de tailles progressives. Le canal est rincé et séché par aspiration. Une tige d’essai de taille 3 est positionnée facilement puis retirée. Du ciment chirurgical à basse viscosité (Amplifix® 3 faible viscosité avec gentamicine) est préparé et injecté sous pression dans le fût fémoral à l’aide d’une seringue, puis la tige fémorale définitive est positionnée en légère antéversion. Une tête fémorale d’essai de 15 mm de diamètre, avec un col standard, est essayée seule et en association avec un implant double mobilité d’essai. La stabilité est testée par des mouvements en abduction, adduction, rotation et flexion/extension.

La stabilité et la mobilité étant jugées satisfaisantes, la tête fémorale défini tive est impactée sur l’implant double mobilité à l’aide d’une presse. Le couple tête et implant est ensuite impacté sur la tige fémorale et l’ensemble est réduit dans la cupule acétabulaire. La mobilité et la stabilité du système sont testées et jugées satisfaisantes. Un tissu musculaire proche de la cupule est prélevé pour une culture bactériologique aérobie et anaérobie. La fermeture est effectuée de façon classique. Un pansement collé est apposé sur la peau.

Toujours selon les indications du fabricant de la prothèse et pour prévenir toute contamination bactérienne pendant l’intervention, les deux chirurgiens portent deux paires de gants et en changent toutes les trente minutes et avant chaque manipulation du ciment, de l’implant ou d’un nouvel instrument.

10. Phase postopératoire immédiate

Les radiographies du contrôle postopératoire immédiat montrent un bon positionnement des implants et du ciment chirurgical (photos 4a et 4b). En période postopératoire, le chien est maintenu sous une antibiothérapie à base de céphalexine (Therios) à la dose de 15 mg/kg per os deux fois par jour jusqu’à l’obtention d’une culture bactériologique du prélèvement musculaire négative. Un traitement de la douleur est également effectué par voie intraveineuse à l’aide de morphine (Morphine Cooper) à raison de 0,1 mg/kg toutes les 4 heures pendant 12 heures et de méloxicam (Meloxidyl) à la posologie de 0,1 mg/kg pendant 24 heures, puis par voie orale pendant cinq jours. Dès le lendemain de l’intervention chirurgicale, la sortie est permise grâce à une bonne prise d’appui sur le membre et à une boiterie de grade II sur V.

Un changement de pansement, avec une évaluation de la récupération, est effectué trois jours plus tard et le retrait des points à quinze jours postopératoires. Des séances d’hydrothérapie sont maintenues pendant la période de repos (vidéo 1 sur lepointveterinaire.fr). Elles commencent quinze jours après l’intervention (dès le retrait des fils cutanés) et sont réalisées à une fréquence d’une à deux séances par semaine.

11. Suivi

Des clichés radiographiques, effectués trois semaines après l’intervention, ne montrent pas d’anomalie. Les implants sont en place sans signe d’infection, de luxation ou de descellement. La prothèse étant cimentée, la radiographie sert surtout à vérifier l’apparition de complications et à évaluer l’aspect de l’interface os/ciment, puisqu’il n’y a pas à proprement parler de cicatrisation osseuse. La prothèse est en place et l’animal ne présente plus de boiterie. Une reprise d’activité complète sans boiterie est obtenue à cinq semaines postopératoires. Deux ans après l’intervention, le propriétaire rapporte des promenades régulières (une à deux fois par semaine), pouvant aller jusqu’à trois heures, sans signe de boiterie du postérieur gauche. Une boiterie à froid légère est rapportée pour le postérieur droit. Cette activité, qui signe une absence de douleur notable, satisfait pleinement le propriétaire et le chirurgien (vidéo 2 en ligne).

DISCUSSION

1. Limites de la résection de la tête et du col du fémur

La résection de la tête et du col du fémur est une technique de sauvetage du membre utilisée notamment en cas d’arthrose coxo-fémorale sévère. Le principe est d’éliminer la tête et le col du fémur pour permettre le développement d’une pseudarthrose fibreuse. L’interposition d’un tissu fibreux permet de supprimer le contact osseux entre le fémur et l’acetabulum, principal responsable de la douleur lors d’arthropathie dégénérative de la hanche [¹, ⁸]. Cette technique est généralement indiquée chez les animaux de moins de 20 kg [⁵, ⁸]. Elle peut être réalisée chez des animaux plus lourds avec un résultat en moyenne plus décevant. En effet, du fait des forces en présence, le contact osseux entre le fémur et l’acetabulum a tendance à persister et à provoquer une douleur [⁵]. Dans le cas décrit, cette intervention a été préférée en première intention pour des raisons financières et de facilité technique. L’issue défavorable de la technique initiale est due a priori à une mauvaise indication. Les radiographies et le scanner ont permis d’exclure l’existence d’un contact os/os.

L’issue défavorable est définie par une faible utilisation du membre, une boiterie persistante, une douleur et une diminution de l’amplitude articulaire [²]. Dans le cas présenté, tous ces signes cliniques étaient présents.

Lors d’échec, les options envisageables sont peu nombreuses. Le traitement conservateur consiste à effectuer des séances de physiothérapie (hydrothérapie, électrostimulation) afin de lutter contre l’amyotrophie et d’améliorer l’utilisation du membre [¹]. Dans le cas décrit, les séances de physiothérapie ont grandement diminué l’amyotrophie et permis une diminution de la boiterie. Seules deux options chirurgicales sont disponibles : la pose d’une prothèse totale de hanche ou l’amputation du membre [¹, ², ⁸]. La pose d’une prothèse totale de hanche permet une récupération complète de l’utilisation du membre dans 95 % des cas [¹]. En ce qui concerne le chien réopéré, la prothèse a été choisie pour permettre une utilisation normale du membre et limiter l’impact de la dysplasie de la hanche controlatérale sur la qualité de vie de l’animal.

2. La prothèse totale de hanche

La pose d’une prothèse totale de hanche impose une technique chirurgicale avancée et une instrumentation adaptée, car chaque erreur technique entraîne invariablement des complications importantes [¹, ⁸]. Les principales complications majeures observées après cette intervention sont la luxation de la prothèse (2 à 17 %) et les fractures fémorales [¹, ⁴, ⁸]. Une mauvaise orientation de l’implant fémoral et de la cupule acétabulaire est souvent à l’origine de cette luxation. Le défaut de centrage de l’implant fémoral dans le canal médullaire peut également être à l’origine d’un contact os/implant favorisant une fracture fémorale [⁸].

Lors de la reprise chirurgicale après une exérèse de la tête et du col du fémur, plusieurs facteurs viennent compliquer la procédure : la perte de repères anatomiques et la présence d’un tissu fibreux qui comble l’acetabulum [²]. À cela s’ajoute une baisse de la densité osseuse susceptible d’entraîner une fragilité lors de l’alésage du fût fémoral proximal. Au cours de l’intervention, la présence d’un tissu fibreux dans le canal fémoral est souvent notée, ainsi qu’un déplacement latéral du cortex médial du fémur proximal. Cela complique la préparation du canal fémoral et le centrage de la prothèse fémorale. L’utilisation d’un modèle en 3D permet de minimiser l’impact de ces facteurs.

3. Avantages et limites de l’impression en 3D

La préparation préopératoire est une phase critique lors de la pose d’une prothèse totale de hanche [⁸]. Elle permet de mesurer la taille du canal fémoral et de l’acetabulum et de choisir les implants en conséquence [⁸]. Dans la plupart des cas de dysplasie de la hanche, l’extension complète du membre est difficile à cause de la fibrose périarticulaire, ce qui empêche d’obtenir une radiographie cranio-caudale parfaite [⁸]. Cette difficulté technique peut être à l’origine d’une erreur dans le choix des implants, car cela provoque un raccourcissement du fémur sur le cliché par rapport à la réalité [⁸].

En médecine humaine, le développement des moyens d’imagerie en coupe (scanner, imagerie par résonance magnétique) et de l’impression 3D a permis l’utilisation de modèles tridimensionnels lors de la préparation d’une intervention maxillo-faciale, pelvienne, cardiaque ou viscérale [⁶].

En médecine vétérinaire, ces modèles sont principalement utilisés dans le cas d’une correction des déviations angulaires du radius, mais également en neurochirurgie pour aider au choix et au placement des implants [⁶].

L’intérêt de ces modèles est de mieux maîtriser l’intervention pour un animal donné, afin de réduire le temps opératoire et la morbidité, en évitant les erreurs dans le choix des implants [⁶].

Dans le cas décrit, l’examen au scanner suivi d’un traitement des données informatiques a permis l’impression d’un modèle de fémur en trois dimensions et à taille réelle. Cette technique permet d’éviter les déformations liées à la projection d’un objet en trois dimensions sur la cassette radiographique en deux dimensions. Les ostéotomies et le choix de l’implant ont pu être directement effectués sur le modèle, avant la chirurgie. La principale limite de cette technique est la différence potentielle entre le modèle en 3D et la réalité.

Pour fabriquer la prothèse, les images tomodensitométriques ont été extraites et l’os a été sélectionné sur la base de la densité osseuse (700-300 unités Hounsfiel), ce qui ne prend pas en compte les remodelages fibreux. Le modèle 3D est généré par les logiciels sous la forme d’arêtes de sommet et de faces géométriques qui nécessitent un lissage pour s’approcher de la forme réelle de l’os. Cependant, ces modifications peuvent s’éloigner de la réalité et sous-estimer les ostéophytes.

4. Spécificité de la prothèse Amplitude

La prothèse double articulation Amplitude est une prothèse modulaire (cupule acétabulaire, liner en polyéthylène, tête fémorale et tige fémorale) cimentée (^{photos 5a} et ^5b) [³, ⁴]. Ce type de prothèse une fois assemblée présente deux articulations : la première entre la tête du fémur et le liner (élément en polyéthylène séparant la tête fémorale de la cupule acétabulaire) est responsable de la grande majorité des mouvements, la seconde entre le liner et la cupule acétabulaire est mise en jeu lors de mouvements de grande amplitude aboutissant à un contact entre le col fémoral et le liner [³, ⁴]. Cela permet de plus larges amplitudes articulaires que les prothèses simple articulation et évite l’effet bras de levier qui intervient lorsque le col fémoral rencontre le bord de la cupule dans ces modèles [³, ⁴].

Par ailleurs, la tige fémorale de cette prothèse présente un système de centrage dans sa portion distale. Deux petits cylindres orthogonaux évitent le contact direct entre la tige et l’os cortical (^{photo 5c}). L’ostéotomie fémorale est modifiée par rapport aux autres prothèses : deux traits d’ostéotomie perpendiculaires sont réalisés afin d’avoir un meilleur accès au centre du canal médullaire [³, ⁴]. Dans le cas présenté, le choix d’une prothèse double articulation a été motivé par le plus faible taux de luxation associé à ce type d’implant, et la plus grande facilité de centrage de la tige fémorale (selon l’expérience des auteurs). L’objectif était de contrebalancer les difficultés liées à l’exérèse de la tête et du col par les avantages liés à l’implant de cette marque.

D’autres systèmes de prothèse de hanche existent et présentent d’autres avantages. Par exemple, le système Bio-Medtrix BFX/CFX® propose un large choix de tailles d’implant et la possibilité d’opter pour des implants non cimentés qui diminuent les risques d’infection postopératoire [⁸].

Références

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