Étude biomécanique de la réduction trochantérienne

• Main Author: Cloutier, Luc
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2013
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/1259/1/CLOUTIER_Luc.pdf; http://espace.etsmtl.ca/1259/2/CLOUTIER_Luc%2Dweb.pdf

Le grand trochanter (GT) sert de point d’ancrage à plusieurs muscles dont le plus important est le moyen fessier. Une des complications opératoires ou postopératoires communes d’une arthroplastie de la hanche est la fracture du GT. La réduction de cette fracture est compliquée par la traction des muscles abducteurs attachés sur le GT qui exercent des forces en concurrence avec son alignement. Certains auteurs soupçonnent que cette abduction produirait une traction et une rotation (dans le plan latéral) en direction postéro-antérieure (PA) lors de mouvements d’extension tels que le levé de siège ou la montée d’escalier. Les implants actuels ont une approche très latérale et supérieure et ne bloqueraient pas suffisament le fragment fracturé du GT en direction PA. Un nouvel implant trochantérien (Y3) a été développé au centre de recherche de l’Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal. En plus d’une plaque latérale classique, il se divise en forme de Y avec une branche antérieure et offre la possibilité de fixer l’os à l’aide de vis en plus de cerclages de câbles. Cet implant se distingue des techniques modernes de fixation du GT qui préconisent l’emploi de plaques fixées à l’aide de cerclages de câbles autour du fémur et du GT. L’utilisation actuelle de vis est pratiquement inexistante due aux petites dimensions du fragment du GT et de présence commune d’ostéoporose. La problématique de cette étude biomécanique de la réduction trochantérienne s’articule autour de trois questions de recherche. Premièrement, les mouvements physiologiques d’extension de la jambe exerceraient des efforts en direction PA sur le fragment du GT fracturé et instrumenté, ce qui pourrait expliquer les taux élevés de complications postopératoires associées aux implants actuels. Les mouvements du GT qui résultent de ces efforts n’ont pas été caractérisés. Deuxièmement, la forme en Y de l’implant Y3 comporte une branche antérieure qui permettrait de réduire les mouvements PA du GT et possiblement ceux d’autres directions. Troisièmement, la fixation de l’implant à l’aide de vis sur le GT et le fémur n’a pas été étudiée. L’utilité de cerclages de câbles en addition ou en remplacement de ces vis reste aussi à explorer. Deux bancs d'essais expérimentaux spécifiques simulant une extension de la jambe ont été développés pour répondre aux trois questions de recherche. Les deux protocoles utilisaient un montage expérimental similaire qui permettait d’effectuer un chargement qui activait les muscles abducteurs en direction PA (pour simuler la montée d’escalier) sur un GT fracturé et instrumenté. Deux réponses principales ont été mesurées. La migration (MIG) a été définie comme le mouvement résiduel du GT non chargé suite au chargement cyclique simulant la montée d’escalier par rapport à l'état initial. Le déplacement (DÉP) a été défini comme l'amplitude de mouvement entre les états déchargés et chargés à l’intérieur d’un même cycle. Le premier protocole était une étude appariée avec spécimens cadavériques alors que le second comportait un plan expérimental avec spécimens synthétiques. Le premier protocole associé aux deux premières questions de recherche (étude appariée) a été effectué sur 20 fémurs cadavériques (10 paires) pour comparer deux types de fixation : 1) un implant antérolatéral (AL) qui incluait une branche antérieure et 2) un implant latéral (L) sans branche antérieure. La variabilité biologique (dimension, forme et densité osseuse) était incluse dans cette partie. Aucune répétition n’a été effectuée pour un grand total de 20 essais. Le deuxième protocole était un plan expérimental complet à trois niveaux et deux facteurs (3² = 9 essais) qui permettait d’obtenir tous les effets principaux et les interactions quadratiques. Il avait comme objectif de vérifier les première et troisième questions de recherche. Une variation inter spécimen synthétique faible pour contrôler les paramètres anatomiques était possible. Avec deux répétitions, 27 essais en tout ont été effectués. Enfin, une étude complète de validation des 2 protocoles expérimentaux a été effectuée. L’étude appariée sur spécimens cadavériques a démontré que la migration en translation a diminué de manière significative dans la direction PA (P = 0,02) lorsque l'implant antérolatéral (AL) avec branche antérieure a été utilisé. L'implant AL a également diminué de manière significative les rotations en MIG autour de l'axe supérieur (P = 0,01) et de l'axe latéral (P = 0,02). Les translations en déplacements (DÉP) ont également diminué significativement en directions PA (P = 0,04) et latérale (P = 0,03) lorsque le fragment du GT était fixé par l'implant AL. Les DÉP en rotation n'ont été significativement diminués qu’autour de l'axe supérieur (P = 0,04) lors de l'utilisation de l'implant AL. Le plan expérimental sur spécimens synthétiques a démontré que la migration (MIG) du fragment du GT a été la réponse la plus affectée par la méthode de fixation. La variation de la fixation par cerclages de câbles seuls à vis à têtes bloquantes seules a montré une réduction très significative de la MIG en translation et rotation (tous les P << 0,01 sauf P = 0,66 pour la rotation autour de l’axe supérieur). La méthode de fixation sur la diaphyse a réduit significativement la translation supérieure lorsque les vis ont été utilisés (P << 0,01). Le déplacement (DÉP) a été également significativement réduit en variant la fixation par cerclages de câbles seuls à vis à têtes bloquantes seules, mais dans une moindre mesure (P << 0,01 pour la translation supérieure et rotation autour de l’axe PA et P = 0,01 pour la rotation autour de l’axe latéral ; tous les autres P > 0,07). La méthode de fixation de la diaphyse n'a montré aucune réduction significative de tous les DÉP. Aucune interaction significative n'a été trouvée entre la méthode de fixation du GT et de la diaphyse. En conclusion, le fragment du GT a montré des mouvements multidirectionnels lors de l’extension de la jambe. L’implant latéral (L) a présenté une défaillance en rotation autour de l’axe supérieur et en translation PA. La branche antérieure a limité de façon significative cette défaillance. Enfin, l’ajout de cerclages de câbles a été bénéfique essentiellement sur la diaphyse lorsque les fixations par vis n’étaient pas réalisables. Pour la réduction de la fracture du GT, une plaque en forme de Y avec des branches latérale et antérieure fixées par vis à têtes bloquantes représente une alternative efficace aux chirurgies actuelles avec plaques latérales.