Séance du mercredi 23 mars 2016

QUELQUES PROGRÈS EN CHIRURGIE ORTHOPÉDIQUE : Comment en est-on arrivé là ?
14h30-17h00, Les Cordeliers
Modérateur : Jean-Pierre COURPIED (Paris)

Résumé
Chez l’homme, le système de distribution chargé de transporter l’air frais depuis les voies aériennes supérieures jusqu’à la zone d’échange air-sang (les régions acinaires) est une structure branchée hautement ramifiée, l’arbre trachéobronchique. De façon étonnante, on peut montrer par des arguments physiques que cette structure complexe correspond à une optimisation simultanée de l’espace occupé, de la résistance aérodynamique et du temps de transit du mélange gazeux respiré. En revanche, ce caractère optimal disparaît dès lors que l’on s’intéresse au transfert de fluides, comme dans le cas de la thérapie par substitution de surfactant. Cette thérapie, qui vise à remplacer le surfactant absent dans les régions acinaires du poumon, opère en propageant tout au long des bronches un bouchon liquide initialement instillé par voie intra-trachéale. Or, deux mécanismes essentiels interviennent au cours de cette propagation : (i) le dépôt de fluide sur les parois des bronches lors de la progression du bouchon liquide, (ii) la division du bouchon à chaque bifurcation de l’arbre. Ces deux mécanismes conditionnent respectivement l’efficacité et l’homogénéité de la distribution finale de surfactant. Malheureusement, homogénéité et efficacité dépendent de manière contradictoire des conditions d’administration, en particulier du débit. Nos calculs montrent ainsi que, si la double contrainte d’efficacité et d’homogénéité peut être satisfaite assez aisément chez le nouveau-né, elle conduit en revanche chez l’adulte à une réduction considérable de la fenêtre des paramètres d’administration acceptables, et ainsi expliquer en partie certains échecs cliniques antérieurs de la thérapie par substitution de surfactant. La non-linéarité des phénomènes et la sensibilité de la thérapie aux conditions d’administration requièrent donc une véritable « ingénierie » de l’administration et, par conséquent, un dialogue très étroit entre la médecine et la physique ou la mécanique des fluides.

Abstract
In the human respiratory system, the distribution system in charge of bringing fresh air from the upper airways to the air-blood exchange region (the acinar regions) is a highly branched structure called the tracheobronchial tree. Interestingly, it is possible to show through physical arguments that this complex structure corresponds to a simultaneous optimization of its occupied space, of the hydrodynamic resistance, and of the transit time across the structure of the inhaled gas mixture. However, this optimization disappears when dealing with fluid transport, as it is the case for instance in surfactant replacement therapy. This therapy, which aims at replacing the surfactant missing in the acinar regions of the lung, operates by propagating through the bronchial system a liquid plug initially instilled into the trachea. Two main mechanisms govern this propagation: (i) coating of the liquid on the airway wall when the liquid plug moves along an individual airway, (ii) splitting of the plug at each bifurcation of the tree. They hence determine the homogeneity and the efficiency of the final surfactant distribution. Unfortunately, homogeneity and efficiency depend in contradictory ways on the delivery conditions, especially on the instilled flow rate. Our computations show that, even if this double constraint can be easily fulfilled in the premature neonate, it leads in the adult lung to a considerable narrowing of the window of admissible delivery parameters and can explain several unsuccessful clinical trials in surfactant replacement therapy. The non linearity of the physical phenomena and the sensitivity of the therapy toe the delivery conditions require here a real “engineering” of the delivery and subsequently, a very close dialog between medicine, physics, and fluid mechanics.

Résumé
Le remplacement prothétique des surfaces articulaires du genou, première articulation touchée par l’arthrose, représente une transformation de vie des patients.Les résultats à 20 ans de même que les études cinématiques ont montré que la chirurgie unicompartimentale pouvait représenter une alternative conservatrice lors d’atteinte d’un seul compartiment.
Les techniques mini-invasives appliquée à la mise en place des prothèses totales du genou à l’aide d’une instrumentation adaptée permettent une récupération plus rapide grâce à une diminution du traumatisme musculaire et une prise en charge multimodale de l’analgésie péri-opératoire. L’obtention rapide des amplitudes articulaires, un verrouillage quadricipital autorisant une déambulation le lendemain, et les techniques d’épargne sanguine contribuent à une hospitalisation courte voire ambulatoire.
Les résultats à 20 ans des prothèses totales du genou reposent sur un alignement satisfaisant du membre inférieur, un équilibre ligamentaire gage d’un genou stable, et une bonne mobilité articulaire. Ces principes guident également la chirurgie assistée par ordinateur, la robotique, ou l’instrumentation personnalisée à partir d’une imagerie par résonance magnétique.
La prothèse totale du genou a bénéficié de progrès des matériaux avec l’apport du polyéthylène hautement réticulé et de la Vitamine E permettant d’améliorer la résistance à l’usure, principale complication à long terme. Les nouvelles formes de dessin du composant fémoral permettent d’obtenir également une réduction de l’usure en particulier lors des activités en flexion. Les améliorations du dessin du plateau tibial prothétique permettent d’obtenir une meilleure couverture de la surface osseuse malgré d’importantes variations anatomiques individuelles.


Commentateur : Yves CATONNÉ (Paris)

Résumé
Cette présentation se limitera au ligament croisé antérieur (LCA). Depuis les premières descriptions. Depuis la description du LCA par Galien de Pergame (216-129 av JC), depuis la description du mécanisme lésionnel par R Adams (1837), depuis les premières techniques de reconstruction décrites par Hey Groves en 1917, le ligament croisé antérieur a fait l’objet de milliers d’études qui ont permis d’évoluer dans les domaines de l’anatomie, du diagnostic, des techniques chirurgicales, et des indications chirurgicales. Il est évident que tous ces aspects ont interagi, au fil du temps, les uns avec les autres et que ce n’est que pour la clarté de l’exposé qu’ils seront abordés séparément.
Le diagnostic. C’est d’abord le diagnostic de la rupture elle-même qui repose sur la mise en évidence d’une laxité : tiroir, manœuvre de Lachman, ressaut ont une grande spécificité. Elle eut aintenant être quantifiée par l’utilisation de laximètres plus ou moins sophistiqués mais qui n’enlèvent rien à la valeur sémiologique de l’examen du chirurgien. C’est aussi le diagnostic des lésions associées, en particulier méniscales et cartilagineuses, si fréquentes et qui influent sur les indcations et les techniques chirurgicales. L’IRM joue ici un rôle fondamental. C’est enfin, plus récemment, le démembrement des ruptures partielles, dont le diagnostic plus difficile repose plus sur un faisceau d’arguments que sur un seul examen.
L’anatomie. Une des retombées majeures de l’arthroscopie est d’avoir revisité une anatomie qui, en matière de LCA, semblait avoir été définitivement figée. La morphologie du LCA en simple ou en double faisceau, ou plus récemment en ruban a fait l’objet de plusieurs études. L’anatomie des insertions a été précisée. Le ligament antéro latéral du genou a été décrit. Des techniques chirurgicales nouvelles ont été proposées, pour s’adapter à cette anatomie.
Les techniques. La technique de référence est l’autogreffe, d’abord au tendon patellaire puis aux tendons ischio-jambiers. Ces deux techniques sont probablement équivalentes dans leurs résultats, même s’il semble que la plastie os-tendon-os aboutisse à un genou plus stable mais plus gênant. Les plasties de reconstruction ont d’abord été mono faisceau puis certains ont proposé des plasties double faisceau pour se rapprocher de l’anatomie du LCA. L’absence de réel bénéfice fonctionnel, le risque augmenté de complications a conduit à progressivement abandonner cette technique. La préservation de la tente synoviale et du résidus eu LCA lorsqu’ils existent sont des facteurs de meilleur résultat. Mais la qualité du résultat fonctionnel repose sur deux concepts fondamentaux :
- La reproduction la plus anatomique possible des insertions du LCA. La non anatomie de ce transplant est la cause principale d’échec de ligamentoplastie
- La prise en compte de l’ensemble de la laxité qui peut conduire à des gestes ligamentaires associés, et en particulier une ténodèse latérale
- Le traitement le plus conservateur possible des lésions méniscales ou cartilagineuses associées.
Pertinence des indications : avec ces techniques les résultats fonctionnels sont bons mais la reprise sportive au niveau antérieur pour des sports de pivot n’atteint pas et de loin les 100%. Il en résulte que toutes les ruptures du LCA ne nécessitent pas une prise en charge chirurgicale. L’indication doit être fondée sur un faisceau d’éléments qui permettent de définir des profils de patients , à partir desquels le traitement chirurgical ou non chirurgical est proposé. Cette notion de pertinence de l’indication, portée par des conférences de consensus ou des recommandations, pénètre progressivement la pratique quotidienne, mais doit tenir compte des résistances que constituent l’habitude, la contrainte sociétale (le patient, l’environnement sportif, le médecin correspondant) ou les contraintes médico économiques.
Une indication réfléchie, une technique chirurgicale conforme à l’anatomie, avec prise en compte de toute la laxité et des lésions associées ont le garant d’un résultat fonctionnel adapté aux attentes du patient.


Commentateur : Dominique SARAGAGLIA (Grenoble)

Résumé
Historique
Les déformations rachidiennes sont très tôt décrites. Si la description clinique est précise, le traitement reste primitif.
A Paré donne le premier (1550) la définition de la scoliose .
N. Andry (1741) laisse un schéma qui sera l'emblème de la SOFCOT.
Jusqu'à l'ère de la radiographie tous résonnaient dans les 3 plans de l'espace.
Le début de la chirurgie :
c'est entre la fin du 19e siècle et le début du 20e siècle, que sont publiées les premières tentatives de traitement chirurgical de la scoliose .
Parallèlement se développent , l'anesthésie et l'asepsie.
La première révolution : la radiographie
Elle ouvre l'ère du suivi et du traitement moderne de la scoliose.
En 1885 Roentgen permet une visualisation radiologique de la déformation.
Les traitements non sanglants , ainsi que les abords chirurgicaux par plâtre de correction et fusion se développent alors.
Si la chirurgie est surtout réalisé par voie postérieure des abords antérieurs commencent à voir le jour.
La deuxième révolution : l'instrumentation rachidienne
Des pionniers tels que Harrington pour la chirurgie postérieur ou Dwyer et Zielke pour la chirurgie antérieure vont transformer la chirurgie de la déformation.
Parallèlement nait en 1966 la "Scoliosis research Society" première Société savante entièrement dévolue aux déformations.
La troisième révolution sera consacrée à l'espace par la redécouverte du 3 D
Rendons hommage ici a Jean Dubousset qui durant toute sa carrière n'aura de cesse de rappeler le caractère tridimensionnel des déformations , par de très nombreuses publications mondialement reconnues.
La quatrième révolution sera Le temps :
Croissance et vieillissement jouent un rôle dans une déformation qui ne reste pas fixée.
La cinquième révolution : l'instrumentation CD :
Grâce a Jean Dubousset et Yves Cotrel , en février 1983 est opérée la première malade scoliotique par l'instrumentation portant leur nom.
Cette dernière permettra à la fois une correction tridimensionnelle de la déformation , et par la solidité du montage évitera le port d'un plâtre postopératoire.
La sixième révolution : les avancées récentes :
Parallèlement aux progrès chirurgicaux se sont développés les progrès techniques :
- exploration radiologique par le système EOS.
- enregistrement électrique médullaire per-opératoire.
- robotisation chirurgicale
- Chirurgie mini-invasive.
- Conservation de la mobilité sans fusion.

CONCLUSION
Le vieillissement de la population apporte son lot de déformation tardive.
Si la chirurgie de l'enfant recule du fait du dépistage et des traitements orthopédique précoces , celle de l'adulte laisse un champs de recherche et de progrès étendu.

Commentateur : Charles COURT (Paris)

Résumé
Au fil du temps et à travers les expériences de chacun, la compréhension des mécanismes de consolidation osseuse a permis de s’approcher d’une vérité. La fixation osseuse stable et le comblement d’un éventuel défect sont devenus des évidences en cas de non consolidation osseuse. Cependant c’est au prix de nombreux « conflits philosophiques » et controverses qui ont jalonnés l’histoire de l’os à reconstruire. Ces oppositions d’humains sont un reflet des outils de chaque époque mais aussi des capacités de chaque individu à observer ou à anticiper. Ces guerres d’écoles « d’avant » peuvent sans doute permettre d’en éviter de nouvelles mais surtout de ne pas répéter des erreurs techniques ou même d’entrevoir du progrès. On peut décrire 2 types d’oppositions : les conflits sur la physiologie de l’ostéogénèse ou de la consolidation et les conflits sur les techniques de réparation. C’est à la lumière des documents du passé ou d’aujourd’hui que l’on trouve les questions et parfois des réponses autour de la thématique de la reconstruction osseuse.

Abstract
Over time, our accumulated knowledge of the mechanisms of bone healing has allowed us to define proven principles. Stable bone fixation and filling of any defects are obvious requirements in cases of non-union. However, many philosophical conflicts and controversies have punctuated the history of bone reconstruction. These disagreements reflect the tools of each era, but also the ability of individuals to observe and anticipate. The early wars between schools of thought should certainly help us avoid new ones, but also make sure that we avoid the same technical errors, or even help us catch a glimpse of the future. There are two broad controversial topics: the physiology of osteogenesis/bone healing and the techniques used for bone repair. The light of past and recent events allows us to define questions and in some cases find answers related to various bone reconstruction themes.

Résumé
Objectif : L'arthroplastie totale de hanche est une intervention fiable. La complication majeure à longs termes est le descellement des implants lié à l'usure du composant cotyloïdien en polyéthylène (PE) à l'origine d'une ostéolyse péri-prothétique. A l'hôpital Cochin, nous sommes restés fidèles aux principes initiaux de l'arthroplastie totale de hanche utilisant du polyéthylène et la fixation cimentée. Depuis 15 ans, nous avons mené trois études prospectives randomisées successives pour lesquelles la seule variable était le type de polyéthylène et/ou le matériau de la tête fémorale.
Méthodes : L'étude (1), réalisée entre 2000 et 2002, incluait 100 patients âgés en moyenne de 66 ans, randomisés de façon à recevoir un couple métal-PE conventionnel versus métal-PE hautement réticulé (HXLPE). L'étude (2) réalisée en 2006 incluait 100 patients âgés en moyenne de 65 ans randomisés selon 4 groupes : métal-PE, oxinium (oxide de zirconium)-PE, métal-XLPE et oxinium-XLPE. L'étude (3) réalisée entre 2007 et 2008 incluait 110 patients âgés en moyenne de 60 ans, randomisés de façon à recevoir un couple métal-PE versus céramique Delta (oxyde mixte alumine-zircone)-PE. Pour chacune des études, le critère principal de jugement était le taux de pénétration de la tête fémorale dans le PE.
Résultats : Pour l'étude (1), 30 patients ont pu être analysés après un recul médian de 8.7 ans dans le groupe PE conventionnel et 38 patients après 9.11 ans dans le groupe HXLPE. Le taux d'usure à régime constant était de 0.14 mm/an dans le groupe PE conventionnel versus 0.0002 mm/an dans le groupe XLPE (p < 0.0001). Pour l'étude (2), 86 patients ont pu être analysés après un recul médian de 6.5 ans. Le taux d'usure à régime constant était de 0.11 mm/an dans le groupe métal-PE, 0.03 mm/an dans le groupe oxinium-PE, 0.05 mm/an dans le groupe métal-HXLPE, 0.02 mm/an le groupe oxinium-HXLPPE (p < 0.001). Pour l'étude (3), 38 patients ont pu être analysés après un recul médian de 4.4 ans dans le groupe tête métal et 42 patients après un recul médian de 4.0 ans dans le groupe tête céramique Delta. Le taux d'usure à régime constant était de 0.07 mm/an dans le groupe tête métal versus 0.06 mm/an dans le groupe tête céramique Delta (p = 0.48).
Conclusion : Nos résultats indiquent clairement que l'utilisation de HXLPE est à l'origine d'une réduction majeure de l'usure. Il est probable que cette réduction de l'usure sera à l'origine d'une réduction du risque d'ostéolyse et de descellement des implants.

Abstract
Objective: Total hip arthroplasty is a highly efficient surgical. The major long term complication is aseptic loosening related to wear of the polyethylene (PE) socket leading to wear debris induced osteolysis. At Cochin hospital, we have been using for more than 40 years, the metal on polyethylene combination and cement fixation. Since 2000, we have performed three prospective randomized studies for which the only variable was polyethylene type and/or material of the femoral head.
Methods: Study (1) conducted between 2000 and 2002 included 100 patients with a mean age of 66 years randomized to receive metal on conventional PE versus metal on highly cross-linked PE (HXLPE). Study (2) conducted in 2006 included 100 patients with a mean age of 65 years randomized into 4 groups: metal-PE, oxinium (oxidized zirconium)-PE, metal-XLPE, oxinium-XLPE. Study (3) conducted between 2007 and 2008 included 110 patients with a mean age of 60 years randomized to receive metal-PE versus Delta ceramic-PE. In each of these studies, the main criterion for evaluation was linear femoral head penetration.
Results: In study (1), 30 patients could be analyzed after a median follow-up of 8.7 years in the conventional PE group and 38 patients in the HXLPE group after 9.1 years. The mean steady state wear was 0.14 mm/year in the conventional PE group versus 0.0002 mm/year in the HXLPE group (p < 0.0001). In study (2), 86 patients could be analyzed after a median follow-up of 6.5 years. The steady state wear was 0.11 mm/year in the metal-PE group, 0.03 mm/year in the oxinium-PE group, 0.05 mm/year in the metal-XLPE group, 0.02 mm/year in the oxinium-HXLPE group (p< 0.01). In study (3), 38 patients could be analyzed after a median follow-up of 4.4 years in the metal group and 42 patients after a median follow-up of 4.0 years in the Delta group. The mean steady state wear was 0.07 mm/year in the metal group versus 0.06 mm/year in the Delta group (p = 0.48).
Conclusion: Our results demonstrated that use of HXLPE could significantly decrease polyethylene wear. This reduction will probably decrease the risk for osteolysis and implant loosening. Oxinium on HXLPE was associated with the lowest steady state penetration rate.