Remarque : une partie du cours a été remise sur papier ; ce qui suit n’est qu’une reprise de quelques diapos présentées en cours (les explications et commentaires ont été discutés durant les séances de cours) Le rôle du ciment en orthopédie Le ciment osseux est un matériau fréquemment utilisé en chirurgie orthopédique. Le ciment osseux est composé d’un mélange d’une poudre et d’un liquide. La poudre de polyméthylméthacrylate (PMMA) contient également un initiateur, le dibenzoïde péroxyde, un radio-opacifiant et éventuellement un antibiotique. Le liquide contient du méthylméthacrylate (MMA) et un activateur, le diméthyl paratoluidine. La réaction chimique entre l’activateur et l’initiateur libère des radicaux libres qui sont à l’origine de la polymérisation du MMA. Le ciment osseux est également utilisé en chirurgie tumorale, infectieuse. Depuis une vingtaine d’années, s’est développée progressivement une technique de stabilisation des fractures vertébrales par compression, appelée vertébroplastie et récemment améliorée et connue sous le nom de kyphoplastie. Polymérisation On distingue 4 phases différentes dans le processus de polymérisation : - la phase de mélange permet d’obtenir une pâte homogène ; - la phase de repos permet d’atteindre la viscosité nécessaire à l’utilisation du ciment ; - la phase de travail correspond au moment où le ciment peut être utilisé ; - la phase de durcissement correspond à la polymérisation finale du monomère. La différence de comportement durant ces 4 phases va permettre de distinguer les ciments de basse ou haute viscosité. Ceux de basse viscosité ont une phase liquidienne plus longue et un durcissement rapide tandis que ceux de haute viscosité ont une phase de travail longue. La polymérisation du MMA, au moment de la phase de durcissement est une réaction exothermique qui dégage une chaleur équivalente à 57 kJ par mole de MMA (une mole de MMA correspond à ± 100 g). In vitro, cela correspond à des températures avoisinant les 60-80 °C, qui furent longtemps considérées comme une cause du descellement par nécrose thermique osseuse. In vivo, ces températures atteignent seulement 40-46 °C. Cette différence s’explique par la présence de l’interface os-ciment et des échanges thermiques avec les tissus vitaux notamment si une couche suffisante d’os spongieux persiste. L’adjonction d’antibiotique au ciment fut imaginée par le Pr Buchholz pour la première fois en 1969. La gentamycine est l’antibiotique le plus utilisé du fait d’un bon spectre antibactérien, d’une stabilité thermique et d’une bonne solubilité dans l’eau. Le relargage est proportionnel au potentiel hydrophile du ciment et se fait en surface sur une fine couche superficielle du ciment. Les études réalisées sur le relargage démontrent un taux initial élevé suivi d’une réduction marquée pendant les jours suivants. PROPRIETES MECANIQUES Le ciment osseux n’a aucun pouvoir chimique ou biologique d’adhésion, que ce soit au niveau de l’os ou de l’implant. Son action est basée sur une interpénétration mécanique avec l’os. Il se comporte comme un mortier et non comme une colle. Il joue un rôle d’adaptateur de volume, de calage et de répartiteur de charges entre l’os et l’implant. Il permet d’augmenter la surface de contact entre la tige et l’os et donc de diminuer les zones de transmission de contraintes importantes. Les contraintes, reflet de la biomécanique de la hanche, sont multidirectionnelles en compression, tension, torsion, et sont maximales lors de l’impact au sol où elles peuvent atteindre Ainsi, son module d’élasticité est dix fois moins important que celui de l’os cortical adjacent et cent fois moins important que celui de l’implant prothétique. Il agit donc comme une couche élastique entre deux couches rigides. Ses propriétés sont influencées par plusieurs facteurs. Ainsi, les conditions de préparation et d’implantation jouent un rôle important. En effet, dans des conditions opératoires, la porosité des ciments acryliques est de l’ordre de 8 %. Ces pores sont responsables d’une baisse des qualités mécaniques par un effet de concentration de contraintes. Une diminution de la porosité peut être obtenue par centrifugation du ciment. De même, l’inclusion d’eau, de sang, de moelle osseuse dans le ciment diminue les qualités mécaniques par lamination. PROPRIETES BIOLOGIQUES DE BIOMATERIAUX BIOCOMPATIBLES La biocompatibilité peut être considérée comme la capacité d’un matériau étranger à être accepté et/ou toléré par le corps. Un matériau biocompatible sera accepté par le système immunitaire de l’hôte tandis qu’un matériau non-biocompatible engendrera une réaction inflammatoire importante et sera mal toléré par le corps receveur. C’est donc un des premiers paramètres à rechercher pour le développement d’un biomatériau. Ainsi elle est définie selon la capacité d’un biomatériau à induire une réponse appropriée de l’hôte dans une application spécifique. METHODES D’EVALUATION DE LA BIOCOMPATIBILITE GENERALE Une étude de la biocompatibilité a deux objectifs principaux : d’une part, prouver l’absence vraisemblable d’effet délétère du matériau ou dispositif considéré, et d’autre part, accumuler des données prédictives du comportement in vivo du matériau ou dispositif. Dans la stratégie globale d’évaluation de la biocompatibilité, il faut tenir compte non seulement des caractéristiques et des propriétés ( physiques, chimiques, mécaniques et morphologiques) des matériaux, mais aussi de la tolérance de ces matériaux. Ces propriétés sont appréhendées au cours de l’évaluation biologique in vitro avant d’envisager les études in vivo chez l’animal. La biocompatibilité générale regroupe donc 4 points : • Des études physico-chimiques du Biomatériau, • Des études de cytotoxicité, • Des études du potentiel de mutagenèse, • Des études du potentiel de carcinogenèse. Ainsi des essais à court et à long terme sont destinés à évaluer les risques potentiels des matériaux et/ou des produits finis, à apprécier leur fonctionnalité et à prédire au mieux leur comportement en situation clinique. AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES TESTS IN VITRO ET DES TESTS IN VIVO Les tests in vitro ● avantages ○ plus rapides que les tests in vivo. ○ moins onéreux. ○ reproductibles. ○ les tests in vitro permettent d'évaluer séparément les effets biologiques de chacun des composants du matériau. ● inconvénients ○ ils n’ont que peu de rapport avec la clinique. ○ ils sont trop sensibles Les tests in vivo . ● avantages ○ ils sont beaucoup plus proches de la clinique ○ ils permettent d’évaluer les effets d’un matériau sur des organes loin de l’organe cible. ○ ils permettent d’évaluer la toxicité des métabolites. Un matériau peut en effet se révéler biocompatible alors que ses produits de dégradation, une fois métabolisés par l’organisme se révèlent être dangereux. ○ l’interprétation des résultats est parfois plus facile car le rapport avec la clinique est souvent plus évident. ● inconvénients ○ les tests réalisés sur des animaux de laboratoire peuvent ne pas avoir de rapport avec l’espèce humaine ○ l’effet néfaste peut passer inaperçu s’il est non recherché donc non évalué ○ timing incorrect de l’essai (l’effet délétère se manifeste après les périodes d’observation) l’interprétation des résultats peut être difficile ○ il peut être difficile de simuler la pathologie préexistante (carie, lésion parodontale). TESTS DE GÉNOTOXICITÉ: Ils évaluent les effets des dispositifs médicaux et de leurs produits de dégradation sur les mutations géniques, les changements de structure chromosomique ou toute autre modification des gènes et de l’ADN. Le plus connu est le test de Ames. TEST DE CYTOTOXICITÉ Le matériau est mis en contact avec les cellules cibles puis leur viabilité est évaluée. Il faut se poser trois questions pour juger de la validité du test de cytotoxicité : ● quelles cellules cibles choisir ? ● quel critère choisir pour évaluer la viabilité cellulaire ? ● le mode de mise en présence des cellules et du matériau est-il judicieux ? Bioactivité/Ostéointégration La bioactivité peut être définie comme la propriété d’engendrer des réponses biologiques spécifiques à l’interface implant/tissu receveur, résultant de la formation de liaisons entre les tissus et le matériau (Hench, 1991). La bioactivité s’oppose à la bio-inertie mais différents degrés de bioactivité peuvent être rencontrés suivant les matériaux en fonction de la vitesse, des mécanismes et de la force de liaison avec les tissus et de l’épaisseur de la couche interfaciale implant/tissu. Dans le cas des substituts osseux, la bioactivité est généralement désignée en terme d’ostéointégration qui est régulièrement définie comme la capacité d’un matériau à adhérer à la surface de l’os hôte sans couche de tissu fibreux. L’ostéointégration est intimement liée à la qualité des liaisons que le tissu osseux créé avec le matériau. In vivo, cette intégration se déroule en plusieurs étapes et implique notamment l’adhésion des cellules osseuses, en particulier les ostéoblastes, à la surface du matériau implanté. Ainsi, il y a, en premier lieu, adsorption de molécules biologiques issues des fluides environnants et des sécrétions cellulaires à la surface du substitut. Ces molécules sont principalement des protéines que l’on retrouve dans la matrice extracellulaire comme, entre autres, la fibronectine, la vitronectine, l’ostéopontine ou bien le collagène. Ensuite, les cellules interagissent et forment des liaisons avec ces protéines via des récepteurs (intégrines et situés sur leur membrane cellulaire Enfin, une fois adhérées, les cellules établissent des connections entre elles pour communiquer (échanges ioniques ou de signaux) via des tunnels les reliant (« gap junction ») et des cadhérines. Elles synthétisent ensuite leurs propres protéines collagéniques et non-collagéniques de la matrice extracellulaire afin de créer un environnement favorable pour proliférer, se différencier et pour former une interface entre le matériau étranger et les tissus de l’hôte. La force de liaison à cette interface caractérise l’ostéointégration. Si les liaisons implant/tissu ne sont pas bonnes (faible ou non ostéointégration), le matériau subira une encapsulation fibreuse, c'est-à-dire qu’une couche de tissu collagénique se formera de manière excessive par les fibroblastes en surface du matériau Ainsi, il est important de prendre en compte certaines caractéristiques physico-chimiques de la surface du biomatériau puisqu’elles peuvent potentiellement influencer l’adhésion cellulaire et l’ostéointégration. Parmi ces caractéristiques physico-chimiques, on peut citer la chimie de surface (composition, charge, caractère hydrophile/hydrophobe, énergie de surface), sa structure (topographie, cristallinité) ou les contraintes mécaniques qui s’y appliquent. . Ostéoconduction/Ostéoinduction/Ostéogénicité La propriété ostéoconductrice d’un matériau décrit sa capacité à favoriser la repousse osseuse lorsqu’il est placé en site osseux. C’est une propriété du biomatériau caractérisant la facilité d’invasion vasculaire et cellulaire à partir du tissu receveur jusqu’à la surface du matériau et éventuellement au sein d’un substitut poreux. Un biomatériau ostéoconducteur joue le rôle de support pour guider les différentes lignés cellulaires impliquées dans la reconstruction osseuse. L’ostéoinduction est définie par la SOFROT (Société Française de Recherche Orthopédique) comme « la capacité d’induire la différenciation cellulaire pour synthétiser la matrice osseuse minéralisable (recrutement, différenciation et prolifération des cellules souches) » contrôlée en jouant sur certains paramètres physico-chimiques des biomatériaux tels que la composition chimique, la topographie de surface ou la géométrie du substitut. Le potentiel ostéogénique caractérise les environnements qui permettent l’ostéogénèse, c’est-à-dire la formation osseuse proprement dite. Ce caractère est directement apporté par les cellules ostéoformatrices (les ostéoblastes matures). Ainsi, un substitut ostéogénique serait donc un matériau qui contiendrait ou recruterait des cellules ostéoformatrices viables conduisant à une néoformation osseuse rapide et « de l’intérieur ». Chirurgie osseuse et infections post-opératoires Les pathologies ou traumatismes affectant le système osseux sont systématiquement considérés comme une source de souffrance majeure, de handicap et d’exclusion socioprofessionnelle par les patients qui en sont atteints l’infection post-opératoire vient ajouter une complication potentielle dont les conséquences sont souvent jugées comme catastrophiques dans le domaine ostéoarticulaire. Ces infections contractées dans un établissement de santé définissent le terme d’infection nosocomiale Généralités sur les bactéries : Deux grands groupes peuvent ainsi être différenciés et mis en évidence par la méthode de coloration Gram : - Les bactéries à Gram positif (Gram +). Elles sont caractérisées par une paroi cellulaire très épaisse, de 15 à 80 nm, composée de nombreuses couches de peptidoglycane. Elles sont distinguées par une coloration mauve lors de la coloration Gram. Les staphylocoques et les streptocoques sont des bactéries à Gram +. - Les bactéries à Gram négatif (Gram -). A l’inverse des bactéries à Gram +, les bactéries à Gram - ont une paroi fine de l’ordre de 6 à 15 nm (une ou deux couches de peptidoglycane) mais présentent une membrane complémentaire contenant des lipoprotéines. Les micro-organismes en lien avec les infections nosocomiales. Les microorganismes les plus impliqués dans les infections nosocomiales sont présentés dans la Figure ci dessous Exemple d’évaluation de l’activité antibactérienne des revêtements phosphocalciques fluorés dopés aux agents antibactériens (thèse de Bir 2015, Béjaia) Souches testées Pour évaluer l’activité antimicrobienne de nos revêtements prothétiques dopés, nous avons effectué des tests vis-à-vis deux souches bactériennes pathogènes de deux familles différentes, ‘’Eschérichia coli’’ à GRAM négatives (E. coli, CIP 7025) et ‘’Staphylococcus aureus’’ à Gram positives (S. aureus, CIP 7025), Préparation de la suspension bactérienne A partir d’une culture jeune sur milieu gélosé, une suspension bactérienne dense (correspondant à 106 UFC/ml) est préparée pour chaque souche (E. coli et S. aureus) en dissociant 3 à 5 colonies dans 5 ml d’eau physiologique stérile, la densité de la suspension est mesurée à l’aide d’un spectrophotomètre (Schimadzu UV mini 1240). L’ensemencement de l'inoculum de micro-organismes sur le milieu gélosé Mueller Hinton se fait par la technique d’inondation afin de réaliser un dénombrement. À l’aide d’une micropipette, nous prenons un volume de 1ml d’inoculum de chaque tube et inonder sur la surface du milieu, suivi d’un séchage pendant 15 à 30 minutes. Les boites sont incubées à 37°C, les dénombrements de bactéries cultivables sont effectués après 24 heures. Le pourcentage de réduction de micro-organismes (R%) est calculé en utilisant l’équation suivante : R (%) = [(C0-C)/C0]*100(%) C0 est le nombre initiale de colonies de micro-organismes dans l'inoculum; C est le nombre de colonies de micro-organismes après avoir introduit les échantillons. Souches S. aureus R (%) Nombre de colonie (UFC/ml) Témoin 10 0 6 FHA 10 0 6 Cu-FHA Zn-FHA Cu/Zn-FHA Ag-FHA 58 15 15 > 10 99.9942 99.9985 99.9985 ________ 3 Effets de l’activité antimicrobienne Staphilococcus Aureus- Escherichia Coli Stp Stp Stp: Gram + E. Coli E. Coli E. Coli: Gram - ORTHESES ET PROTHESES LES ORTHÈSES INTRODUCTION •Une orthèse est un agent thérapeutique à part entière. •La prescription doit exprimer : -les effets mécaniques recherchés, -leurs sites d'application -les conditions d'utilisation de l’orthèse, •préciser ses indications, •définir les buts thérapeutiques, •établir une description suffisamment précise •Comme pour tout traitement, une prescription médicale, une surveillance à la recherche d’éventuelles complications et une évaluation de l’efficacité est indispensable. En fonction des indications, des orthèses de différents types sont utilisées selon des règles de prescription précises. Leur réalisation doit être rigoureuse, de même que leur observance et leur surveillance. Les orthèses peuvent, selon leurs caractéristiques techniques et la qualité de leur réalisation : ! Assurer un rôle de stabilisation, c’est-à-dire fixer une articulation dans une position donnée. Les objectifs sont alors la prévention des déformations articulaires, l’assistance de fonctions déficientes, la lutte contre la douleur ou la régression d’une inflammation. ! Assurer un rôle de posture, en maintenant, voire en contraignant une articulation dans une position déterminée. Les objectifs recherchés sont alors la prévention de l’aggravation ou la correction d’une déformation, ou encore la récupération d’un déficit d’amplitude articulaire. ! Assurer une limitation d’amplitude en fixant une angulation d’amplitude articulaire déterminée. Moins employées en rhumatologie, elles sont essentiellement indiquées en période postopératoire. De même : Les prothèses Définition : Le terme prothèse désigne le remplacement ou la consolidation d'un membre, d'une partie de membre ou d'un organe par un appareillage approprié mais aussi le dispositif qui est implanté dans l'organisme pour suppléer un organe défaillant ou manquant permettant de restaurer une fonction qui est compromise. L’ Implant: Substance ou prothèse introduite dans le corps humain à des fins de traitement ou de remplacement d'un organe. L'implant peut être provisoire ou permanent. Par exemple: implant de silicone lors de la reconstruction d'un sein après ablation. Une lentille destinée pour être fixée à l'intérieur de l'oeil en avant ou en arrière de l'iris, ou à la place du cristallin et évite ainsi le port de lunettes. Certaines maladies sont responsables de la pose d’une prothèse : En dehors des traumatismes (fractures), les maladies qui peuvent conduire à la mise en place d'une prothèse sont les maladies qui usent le cartilage articulaire. La principale cause est l'arthrose dite primitive qui est une maladie conduisant à la dégradation ("usure") habituellement lente du cartilage. Il existe un certain nombre de situations où l'arthrose peut être favorisée par un traumatisme ou une anomalie anatomique : luxation congénitale de la hanche (mauvaise situation anatomique de la hanche maintenant dépistée et traitée dès la naissance), genu varum (jambe arquée) par exemple. Les maladies inflammatoires des articulations (arthrites) comme la polyarthrite rhumatoïde, les spondylarthropathies, les arthrites infectieuses, les arthrites micro-cristallines (goutte, chondrocalcinose articulaire, etc.) peuvent aussi conduire à l'usure de l'articulation et à la mise en place d'une prothèse. D'autres maladies comme la nécrose osseuse (mort de l'os), certaines tumeurs osseuses, les atteintes articulaires dues à l'hémophilie peuvent aussi aboutir à la nécessité de la mise en place d'une prothèse. Articulation normale Articulation arthrosique types de prothèses Il existe différents types de prothèses. On distingue : les exoprothèses, qui remplacent les membres amputés ; les endoprothèses, qui sont implantées dans le corps. Exoprothèses: Les exoprothèses ou prothèses externes les plus fréquemment rencontrées sont des prothèses articulaires : De ,hanche, de genou; d’épaule, de coude, de main etc… Comme on rencontre des prothèses maxillo-faciales ou des prothèses lombaires. On considère également comme étant des exoprothèses : les prothèses auditives ; les prothèses dentaires ; les prothèses mammaires etc.... Endoprothèses: les endoprothèses les plus courantes sont d’ordre: • • • vasculaire (stent): • coronaire, • aorte, • valve cardiaque ; digestif : • œsophagienne, • biliaire ; urinaire : • prothèses sphinctériennes en cas d'incontinence, • prothèse urétérale. les prothèses oculaires (classiquement appelées œil de verre) FIG : stent Différentes prothèses de hanche On distingue deux interventions essentielles au niveau de la hanche : la prothèse totale et la prothèse partielle. Dans les deux cas, les objectifs sont d'apaiser les douleurs, de redonner de la mobilité à l'articulation, de corriger les éventuelles déformations. Prothèse totale de hanche Dans l'opération consistant à mettre en place une prothèse totale de hanche, le chirurgien va remplacer la tête du fémur par une demi-sphère (en métal ou en céramique) montée sur une tige ; la cavité dans laquelle s'articule la tête du fémur (le cotyle) par une surface lisse (en plastique ou en métal recouvert de polyéthylène). La prothèse se fixe dans le fémur soit par du ciment (il s'agit d'une résine acrylique qui va se solidifier en une dizaine de minutes), soit par compression si la qualité de l'os est bonne (chez les patients les plus jeunes). Dans les fixations sans ciment, on fait en sorte que l'os repousse directement sur et dans la prothèse, de façon à l'intégrer parfaitement à l'organisme. Avant l'opération, les patients doivent être dans le meilleur état de santé possible. Des préparatifs sont entrepris, qui consistent à travailler la force musculaire des bras pour pouvoir s'appuyer sur des béquilles et celle des jambes pour réduire le temps de la rééducation. Remarque : il est également envisageable, lorsque la qualité de l'os le permet, de limiter la prothèse aux surfaces articulaires (resurfaçage articulaire). On ne fait alors que remplacer la surface articulaire usée de la tête fémorale et le cotyle. Prothèse partielle de hanche Dans une partielle de hanche, on ne remplacera que la tête fémorale sans toucher au cotyle. L'avantage est que cette intervention est moins lourde et préserve davantage de capital osseux. Il est toujours possible, plusieurs années après si nécessaire, de totaliser la prothèse en ne remplaçant que le cotyle. La prothèse du genou : Elle vise à remplacer le cartilage usé de l'articulation en faisant en sorte de conserver le plus possible l'anatomie du genou. Ce sont notamment les ligaments latéraux qu'il faudra faire en sorte d'épargner. La douleur est le principal critère amenant à proposer à un patient la pose d'une prothèse du genou. On envisage la pose d'une prothèse du genou lorsque : la douleur ne cède pas pendant plus de 6 mois ; les symptômes empêchent la réalisation des activités quotidiennes ; les douleurs persistent la nuit et gênent le sommeil ; la perte de mobilité est conséquente (elle est généralement due à une destruction articulaire) et a un impact important sur la qualité de vie. Différentes prothèses du genou Il existe un grand nombre de prothèses du genou, parmi lesquelles on peut distinguer : • les prothèses unicompartimentales (ce sont en fait des demi-prothèses) qui sont indiquées en cas d'arthrose légère (limitée à un seul côté) ou de certaines nécroses. Elles peuvent être de trois sortes : • fémoro-tibiales internes : elles assurent l'articulation entre le fémur et la partie interne du tibia, • fémoro-tibiales externes : elles assurent l'articulation entre le fémur et la partie externe du tibia, • fémoro-patellaires : elles assurent l'articulation entre le fémur et la rotule (ou patella) ; • les prothèses totales à glissement qui remplacent la totalité du cartilage articulaire et qui sont indiquées en cas d'arthrose importante ou d'arthrite ; • les prothèses charnières qui remplacent l'articulation complète (assez rares) en cas d'importantes déformations ou de destruction ligamentaire. Prothèse totale du genou Prothèse unicompartimentale du genou Prothèse du coude: On distingue : les prothèses non contraintes, qui offrent une mobilité identique à celle d'un coude normal ; les prothèses semi-contraintes, qui donnent moins de mobilité qu'un coude normal. L'intervention est beaucoup moins fréquente que la pose d'une prothèse de hanche avec seulement 300 poses par an en France. Il faut savoir que le coude se compose de trois articulations : l'articulation entre l'humérus (os du bras) et le radius (un des deux os de l'avant-bras) ; l'articulation entre l'humérus et le cubitus (l'autre os de l'avant-bras qui prend maintenant le nom d'ulna) ; l'articulation entre le radius et l'ulna (les deux os de l'avant-bras). Prothèse partielle de coude La prothèse partielle de coude consiste à remplacer la tête du radius. Cette intervention est nécessaire en cas de fracture entraînant une instabilité du coude. Grâce à ce type de prothèse, on peut reconstituer les deux articulations qui impliquent la tête radiale : l'articulation avec l'humérus (huméro-radiale) ; l'articulation avec l'ulna (radio-ulnaire). Prothèse totale du coude Les prothèses du coude, lorsqu'elles sont totales, remplacent l'ensemble des articulations du coude (prothèses huméro-ulno-radiales). Plus rares que les prothèses partielles, elles sont indiquées en cas : de destruction de l'articulation extrêmement marquée, notamment au cours de maladies comme la polyarthrite rhumatoïde ; de fractures importantes chez des personnes âgées. La pose d'une prothèse totale de coude est pratiquée dans la mesure où le patient possède des ligaments solides (notamment le ligament latéral interne) et une masse osseuse suffisante au niveau du coude. Dans ce cas on implante une prothèse non contrainte. La pose peut également se pratiquer sur les coudes ayant une atteinte ligamentaire ou une masse osseuse insuffisante, mais dans ce cas on aura une prothèse semi-contrainte. Les prothèses de l’épaule: les prothèses "classiques" nécessitent que les tendons et les muscles de l'épaule (coiffe des rotateurs) soient intacts (ce sont eux qui font bouger l'articulation de l'épaule) et que le capital osseux, en particulier la glène, soit satisfaisant pour implanter correctement la prothèse. Lorsque les tendons sont rompus (rupture de la coiffe des rotateurs), d'autres prothèses peuvent être utilisées en cas de douleurs très intenses de l'épaule : prothèse "inversée", prothèse intermédiaire, prothèse humérale simple, permettant d'obtenir une disparition des douleurs et une mobilité satisfaisante même si les muscles sont très altérés. La souplesse de l'épaule est néanmoins moins bonne que si la coiffe était intacte à l'origine. L'indication de ces prothèses dépend de l'âge, de l'importance de l'usure osseuse, du type d'atteinte des tendons et des muscles de l'épaule. Remarques : L'utilisation d'un ciment pour fixer la prothèse permet une répartition plus harmonieuse des contraintes entre l'implant et l'os ; de plus, l'ablation des pièces prothétiques est plus aisée lors d'une éventuelle reprise chirurgicale ultérieure. Le ciment chirurgical utilisé pour fixer la prothèse dans l'os est un polymère appelé polyméthyl méthacrylate (plastique très dur, biologiquement compatible). Il ne s'agit pas d'une colle mais d'une résine. Le ciment est introduit à l'état pâteux et se solidifie en quelques minutes. Le ciment permet la fixation d'un implant prothétique par pénétration dans l'os sur une faible épaisseur. C'est le type de fixation prothétique le plus fréquemment utilisé depuis la fin des années 60. Cette fixation est durable. L'altération possible à long terme des propriétés mécaniques du ciment n'est pas mise en évidence comme facteur limitant de la durée de vie des prothèses. Hélas, le ciment résiste mal au granulome développé en réaction aux débris d'usure des pièces prothétiques. Il existe des solutions n'utilisant pas le ciment chirurgical pour fixer les implants prothétiques. Cette option recherche par la repousse osseuse, une fixation qui peut être mécanique à l'aide de la surface métallique irrégulière de l'implant (impaction ou "technique press-fit") et surtout biologique grâce à des revêtements à base de dérivés calciques (hydroxyapatite : céramique bio-active permettant une repousse osseuse à la surface des implants). Cette fixation résiste peut-être mieux au granulome, mais rend complexe une reprise ultérieure (fixation intime au tissu osseux). Les implants en silicone, utilisés pour les prothèses des doigts, ne nécessitent pas l'utilisation de ciment. Tout acte opératoire comporte des risques et la présence de maladies associées peut majorer ces risques. Les principales complications liées à la chirurgie prothétique, sont les suivantes (cette liste n'est pas exhaustive) : • l'épanchement de sang dans l'articulation (hémarthrose) ou la collection de sang dans les tissus situés autour de l'articulation (hématome). Cet épanchement peut être minime et bien soulagé par le "glaçage" du membre opéré. Il peut être excessif et nécessiter une ponction, voire une intervention pour l'évacuer. Ce risque est prévenu par une coagulation vasculaire soigneuse pendant l'intervention, dans certains cas, par la mise en place de drains lors de la fermeture de la plaie opératoire (pour aspirer et évacuer le sang) et par l'utilisation d'un bandage compressif. Cette complication est rare à la hanche, un peu moins exceptionnelle au genou. À l'inverse, l'ecchymose (coloration bleue de la peau) est habituelle. Une hémorragie pendant l'opération qui nécessiterait un grand nombre de transfusions et une intervention vasculaire est exceptionnelle ; • le risque infectieux est une complication exceptionnelle mais grave qui impose le plus souvent une réintervention (pour nettoyer l'articulation opérée et parfois changer la prothèse) et la prise prolongée d'antibiotiques. L'infection peut survenir précocement après l'intervention et dans ce cas elle est due à une contamination du site opératoire, habituellement par la peau. Ce risque infectieux est inférieur à 1 % des patients opérés pour une prothèse de hanche ou d'épaule, il est un peu plus important pour les prothèses de genou ou de coude, car ces articulations sont plus superficielles et donc plus exposées aux infections . Une infection peut survenir tardivement, elle est alors habituellement due à un microbe véhiculé par le sang. Il existe des facteurs favorisants l'infection : un traitement immunomodulateur qui diminue les réactions de défense de l'organisme (chimiothérapie, traitements de fond des rhumatismes inflammatoires…), la prise prolongée de corticoïdes, le diabète, l'obésité ; • la luxation (déboîtement) de la prothèse est une complication qui peut survenir lors de gestes inadaptés (surtout les trois premiers mois après l'intervention), quand les muscles autour de la prothèse sont trop faibles. Cette complication concerne surtout les prothèses de hanche, de coude et d'épaule, elle est exceptionnelle pour les autres. Pour prévenir cette complication, il importe d'éviter certains gestes surtout pendant les trois premiers mois après l'opération. C'est la raison pour laquelle les kinésithérapeutes vous enseignent pendant votre séjour les précautions nécessaires • les complications veineuses, en cas de prothèses des membres inférieurs : hanche, genou, cheville). La phlébite (inflammation d'une veine) qui peut se compliquer d'une thrombose veineuse (caillot dans la veine) est favorisée par l'immobilisation. Un fragment du caillot peut parfois se détacher et migrer vers les poumons : c'est l'embolie pulmonaire. Les risques de thrombose sont devenus rares grâce aux exercices pour stimuler le retour veineux dans les jambes, au lever précoce, au traitement anticoagulant (qui fluidifie le sang) dès la veille de l'intervention et au port des bas de contention • les ennuis cicatriciels : désunion, nécrose (mort de la peau) sont rares. Ils peuvent nécessiter une nouvelle intervention pour reprendre la cicatrice et réaliser une nouvelle suture, voire, dans certains cas, une greffe de peau (plastie cutanée). Cette complication est plus ou moins grave en fonction de son étendue et de sa localisation ; sur les articulations superficielles (genou, doigts), elle doit être traitée rapidement pour éviter l'infection ; • la fracture osseuse lors de la mise en place de la prothèse : il s'agit là aussi d'une complication très rare qui est due à une fragilité osseuse. Cette complication peut rendre un peu plus difficile la mise en place de la prothèse • la paralysie nerveuse. Il s'agit d'une complication très rare, qui touche les nerfs situés près de la prothèse qui peuvent souffrir lors des manipulations pour la mise en place de la prothèse. Habituellement, la paralysie régresse mais la récupération peut demander plusieurs mois ; • les embolies graisseuses sont exceptionnelles. Lors de la mise en place sous pression de la prothèse dans l'os, des micro-embols (petits fragments) de graisse (provenant de la moelle osseuse), d'air, ou des petits caillots de sang peuvent se détacher et migrer. Ces risques augmentent quand il existe un os ostéoporotique. Ces embols peuvent parfois se bloquer dans la circulation et entraîner une complication respiratoire, cardiaque (le risque est d'autant plus important qu'il existe une insuffisance cardiaque ou respiratoire avant l'intervention) ou neurologique ; • certains rhumatismes peuvent être "réveillés" par l'intervention, à cause de la position pendant l'opération, ou de l'acte lui-même (par exemple : mal de dos, crise de goutte ou de chondrocalcinose, poussée de polyarthrite, etc.). Certaines complications peuvent survenir tardivement (cette liste n'est pas exhaustive) : • l'usure survient de façon inéluctable pour toutes les prothèses implantées, elle va provoquer le descellement de la prothèse. Le descellement de la prothèse (perte de fixation des pièces) se traduit par des douleurs et une migration des pièces de la prothèse ; il nécessite une nouvelle intervention ; • l'infection tardive survient soit par voie sanguine à partir d'un foyer infectieux (peau, urines, bronches, vésicule, sinus, etc.) soit du fait d'une contamination opératoire passée inaperçue, évoluant à bas bruit et peut entraîner un descellement septique de la prothèse ; • les ossifications péri-prothétiques sont exceptionnelles : il s'agit de formations osseuses entourant la prothèse totale de la hanche qui peuvent survenir après l'intervention et qui sont responsables d'un enraidissement de l'articulation. Elles sont évitées par l'utilisation systématique (sauf contre-indication particulière) des anti-inflammatoires non stéroïdiens pendant quelques jours après l'intervention. Cette complication concerne essentiellement les prothèses de hanche ; • la raideur d'une articulation prothétique : elle peut survenir sur certaines prothèses comme celle du genou, du coude ou de l'épaule. Elle est due à la présence d'adhérences qui limitent la mobilité (les tissus mous sont "collés"). Elle peut être prévenue par la mobilisation douce et précoce de votre prothèse, mobilisation passive ou à l'aide d'un appareillage ; • l'algoneurodystrophie ou algodystrophie est un "dérèglement du système nerveux qui commande les vaisseaux", responsable de douleurs, de gonflement et pouvant aboutir à un enraidissement de l'articulation. Il s'agit d'une complication qui survient et évolue de façon capricieuse et imprévisible. Le traitement repose sur l'association de médicaments et d'une rééducation douce et spécialisée. L'évolution peut se faire sur plusieurs mois ; • dans certains cas, un épanchement chronique (gonflement) de l'articulation prothétique, en particulier au genou, peut nécessiter une ponction pour vérifier l'absence d'infection. Des gestes locaux spécifiques peuvent être discutés et réalisés en accord avec le chirurgien, en service spécialisé, pour assécher l'épanchement (synoviorthèse isotopique) dans certains cas, des douleurs en regard de la prothèse peuvent persister. Certaines personnes peuvent continuer à souffrir alors que la prothèse est bien en place, qu'il n'y a pas d'explication mécanique aux douleurs et que tout est satisfaisant sur les radiographies. Il peut s'agir de douleurs des tissus situés autour de la prothèse. Ainsi à la hanche, des bursites ou tendinites en regard des fils métalliques servant à fixer le trochanter peuvent être gênantes et nécessiter des massages, des crèmes ou gels anti-inflammatoires. Dans certains cas exceptionnels, le chirurgien pourra vous proposer une infiltration d'un dérivé cortisonique en regard. Ce geste ne doit être effectué qu'en service spécialisé sous couvert de règles strictes d'asepsie. Dans de rares cas, aucune cause évidente n'est décelée, et le chirurgien ne trouve pas d'explication précise à la gêne ressentie. La surveillance régulière par le chirurgien est alors nécessaire ; • les thromboses veineuses peuvent aussi survenir à distance de l'intervention : si vous avez mal dans un mollet, si vous êtes essoufflé(e), consultez votre médecin ; • la fracture de la prothèse . La rupture de certaines têtes de prothèses de hanche en céramique de zircone a été rapportée. La fracture des implants en silastic de la main est possible et traduit l'usure de la prothèse qui doit alors être changée.