Évolutions dans le domaine des prothèses modernes de la hanche et du genou

Environ cinq millions de personnes en Allemagne souffrent d'arthrose de la hanche ou du genou, une affection qui peut entraîner des douleurs, une limitation des mouvements et une nette diminution de la qualité de vie. Lorsque les traitements conservateurs ne suffisent plus, la prothèse moderne de hanche et de genou offre une solution très efficace pour retrouver mobilité et soulagement de la douleur. Des implants de pointe, des techniques mini-invasives et des procédures chirurgicales précises permettent aujourd’hui de proposer des solutions personnalisées qui permettent aux patients de reprendre une vie quotidienne active.

La rédaction a pu en savoir plus sur les avancées récentes dans le traitement du genou et de la hanche grâce au professeur Fritz Thorey, expert mondialement reconnu en chirurgie de la hanche et du genou.

Prendre une décision éclairée entre une prothèse partielle et une prothèse totale du genou nécessite aujourd’hui une analyse nettement plus nuancée qu’il y a quelques années. La question centrale est toujours de savoir à quel stade en est l’arthrose et quelles structures de l’articulation du genou sont touchées. 

« Le choix entre une prothèse partielle et une prothèse totale du genou dépend essentiellement de la gravité et de la localisation des lésions articulaires. Une prothèse partielle n’est envisageable que si l’usure est clairement limitée à une seule zone du compartiment – c’est-à-dire si seule la face interne ou externe est touchée, ou isolément la zone située derrière la rotule.

Dès que deux compartiments articulaires au moins sont touchés, par exemple l’intérieur et l’extérieur simultanément, une prothèse partielle perd son utilité, car elle ne résoudrait qu’une partie du problème et les douleurs persisteraient dans l’autre zone. Dans de tels cas, une prothèse totale est nécessaire pour stabiliser fonctionnellement l'ensemble de l'articulation et éliminer les symptômes de manière fiable.

L'imagerie joue ici un rôle central. De bonnes radiographies et, le cas échéant, une IRM montrent avec précision quelles structures sont endommagées et à quel stade se trouve l'usure. Sur cette base, il est possible d'évaluer si une prothèse partielle est encore indiquée ou si une prothèse totale constitue la meilleure solution. Ces informations sont ensuite intégrées dans la planification chirurgicale en trois dimensions, qui aide à évaluer avec précision les conditions anatomiques et à choisir l'implant optimal.

Pour le patient, ce processus décisionnel se déroule généralement de manière très concise. Beaucoup apportent déjà des radiographies ou une IRM lors de la première consultation. Pendant l’examen, les symptômes sont classés, les images sont évaluées en parallèle et l’on discute ensemble du type de prothèse qui est médicalement le plus approprié. « C'est ainsi qu'en un seul rendez-vous, on obtient une vision claire du traitement offrant les meilleures chances de soulager la douleur et d'assurer une fonction stable », précise le Prof. Dr Thorey au début de notre entretien.

Les implants et gabarits de coupe sur mesure (PSI) jouent un rôle de plus en plus important en cas de déviations axiales complexes ou de conditions anatomiques inhabituelles, car ils permettent un traitement plus précis et sur mesure que ce qui est souvent possible avec des instruments standardisés. 

« Les particularités anatomiques peuvent influencer considérablement le choix entre une prothèse partielle et une prothèse totale, car elles déterminent dans quelle mesure une articulation peut être reconstruite. Si, par exemple, un genou présente un fort déviation en O ou en X, c'est-à-dire une malformation prononcée, une prothèse partielle atteint rapidement ses limites. Elle ne peut remplacer qu'une seule partie de l'articulation, mais ne compense pas les déviations axiales importantes.

Dans de tels cas, une prothèse totale offre une bien meilleure possibilité de corriger l'axe de la jambe et de réaligner l'articulation de manière stable. Il en va de même pour les anciennes fractures ou les consolidations anormales au niveau de l'articulation du genou. Lorsque la structure osseuse est altérée ou que des blessures antérieures ont entraîné des irrégularités, la mécanique articulaire d'origine ne peut généralement pas être rétablie de manière fiable avec une prothèse partielle.

Une prothèse totale permet en revanche de compenser les défauts et de rééquilibrer les rapports de charge. Ces particularités anatomiques constituent donc un élément important de la prise de décision, car elles déterminent si une intervention minimale suffit ou si un remplacement plus complet est nécessaire pour obtenir à long terme l'absence de douleur, la stabilité et la fonction. Le point de départ est une analyse 3D détaillée de l'articulation du genou, réalisée par tomodensitométrie (TDM) ou imagerie par résonance magnétique (IRM), qui met en évidence non seulement les surfaces articulaires, mais aussi les rapports de rotation, les déviations axiales, les défauts osseux et les structures ligamentaires.

Sur cette base, des gabarits spécifiques au patient, voire des implants entièrement personnalisés, sont conçus pour s’adapter parfaitement à l’anatomie individuelle. Les PSI offrent un avantage décisif, en particulier en cas de déformations varus ou valgus importantes, d’anomalies de torsion marquées ou d’interventions chirurgicales antérieures complexes : ils permettent une planification précise des surfaces de résection et de la position de l’implant avant même que la première incision ne soit pratiquée. Les gabarits guident le chirurgien en peropératoire avec précision le long des lignes de coupe préalablement définies, réduisant ainsi le risque d’angles incorrects ou de résections inégales.

En cas de particularités anatomiques – telles que des formes de condyles inhabituelles, des asymétries ou des déformations osseuses –, un implant standardisé peut atteindre ses limites. Un implant sur mesure, en revanche, reproduit la géométrie articulaire individuelle et assure une répartition plus harmonieuse des forces, une meilleure tension ligamentaire et une sensation de mouvement plus naturelle », explique le Prof. Dr Thorey. 

Les procédures assistées par robot, telles que les systèmes MAKO ou les plateformes de navigation modernes, élèvent la précision en arthroplastie du genou à un niveau difficilement atteignable à main levée. Elles combinent la planification préopératoire en 3D avec l’analyse des données en temps réel pendant l’intervention, permettant ainsi une mise en œuvre au millimètre près de la position prévue de l’implant. 

À ce sujet, le Prof. Dr Thorey précise : « L’utilisation d’un robot en salle d’opération dépend fortement de la situation individuelle de l’articulation du genou. Le système MAKO est particulièrement utilisé pour les prothèses partielles, car il permet de planifier et de mettre en œuvre le positionnement de l’implant avec une extrême précision. C’est précisément dans le cas des prothèses partielles que le placement exact est déterminant, car même de petits écarts peuvent influencer la durabilité et le fonctionnement.

Le robot peut également apporter des avantages dans le cas de prothèses totales, notamment en présence de déformations importantes ou d’antécédents chirurgicaux. Dans de tels cas, l’assistance robotique permet une correction nettement plus précise des axes que ce qu’un chirurgien, même très expérimenté, pourrait réaliser manuellement.

En revanche, pour un genou « normal » ne présentant pas de difficultés anatomiques particulières, les différences entre un chirurgien expérimenté et le robot sont minimes. C'est pourquoi la robotique n'est pas systématiquement utilisée pour chaque intervention. Une autre raison de cette décision différenciée réside dans le fait que le système est lié à un modèle d’implant spécifique, parfois plus ancien.

Pour les patients présentant un axe jambier droit et sans antécédents complexes, un implant plus moderne est souvent le meilleur choix, c’est pourquoi on renonce délibérément à la robotique dans de tels cas. Parallèlement, on reconnaît ouvertement que l’intervention robotisée nécessite des étapes supplémentaires, telles que la pose de capteurs sur le tibia et le fémur, ce qui entraîne naturellement un risque accru d’infection », et il ajoute au sujet de la durabilité des prothèses : 

« On ne peut pas encore affirmer avec certitude si la robotique améliore la durée de vie des prothèses à long terme, car cela nécessiterait des données sur plusieurs décennies. Les premiers résultats indiquent toutefois que les prothèses partielles, en particulier, bénéficient d’un positionnement plus précis. Sur les radiographies, les implants semblent alignés de manière quasi parfaite, ce qui laisse espérer que cette précision se traduira plus tard par une durée de vie plus longue.

Dans un premier temps, un modèle 3D précis de l’articulation du genou est créé à partir de données de tomodensitométrie ou d’IRM, qui met en évidence toutes les particularités anatomiques individuelles, les déviations axiales et les lésions du cartilage. Sur cette base, le chirurgien peut simuler la taille, la position et l'orientation optimales de la prothèse avant même l'intervention. Pendant l'opération, des capteurs ou des bras robotisés enregistrent la géométrie articulaire réelle, la tension ligamentaire et les mouvements du genou. Le système compare en permanence ces informations avec la planification préopératoire et signale immédiatement tout écart. Cela permet au chirurgien de contrôler avec précision la résection osseuse et de positionner la prothèse de manière à ce qu’elle fonctionne de manière optimale sur le plan biomécanique.

Le robot n’effectue aucune étape de manière autonome, mais agit comme un instrument d’assistance de haute précision qui empêche les mauvais alignements et limite la précision des incisions. 

L’assistance robotique ne fonctionne de manière fiable que si le chirurgien la guide activement et si la planification est soigneusement préparée. Le robot ne remplace pas la décision chirurgicale, mais met en œuvre ce qui a été défini au préalable. 

Le Prof. Dr Thorey souligne : « Après la planification, il indique exactement où les incisions doivent être pratiquées et délimite la zone de travail de manière à ce qu’il soit impossible de « se tromper ». Dès que l’instrument sort de la zone définie, la scie s’arrête automatiquement – c’est l’un des grands avantages en matière de sécurité.

Néanmoins, l’humain reste l’acteur central. Le robot ne pense pas de manière autonome, mais travaille exclusivement dans le cadre des paramètres qui lui sont imposés. Avant l’intervention, la taille de l’implant, son positionnement exact et son orientation sont déterminés en collaboration avec l’équipe technique. Pendant l’opération, des repères anatomiques sont enregistrés sur l’os afin que le système sache où se trouve l’articulation dans l’espace et que la planification puisse être transposée avec exactitude à l’anatomie réelle.

La réalisation proprement dite reste toutefois entre les mains du chirurgien. C’est lui qui manie l’instrument, contrôle chaque étape et peut interrompre manuellement la procédure à tout moment. Le robot garantit précision et sécurité, mais il ne remplace ni l’expérience ni le jugement chirurgical – il les complète. 

De nouveaux matériaux d’implants et des paires de glissement optimisées ont considérablement fait progresser la prothèse du genou ces dernières années, car ils répondent directement aux trois exigences essentielles d’une prothèse moderne : fonctionnalité, stabilité et durabilité. Les progrès de la technologie des matériaux permettent aujourd’hui de fabriquer des implants qui fonctionnent de manière plus naturelle sur le plan biomécanique, génèrent moins d’abrasion et restent ancrés dans l’os de manière plus stable à long terme.

« Les implants de genou sur mesure sont principalement utilisés lorsque l’anatomie s’écarte tellement de la norme qu’une prothèse standard ne s’adapte plus de manière fiable ou ne peut plus être positionnée correctement. Cela concerne en particulier les déformations prononcées ou les situations dans lesquelles l’os a été considérablement altéré par des blessures ou des opérations antérieures. Dans de tels cas, les implants sur mesure ou les gabarits de coupe personnalisés permettent une planification précise et une mise en œuvre exacte en salle d’opération, car les particularités de l’os peuvent être pleinement prises en compte dès le départ.

Le matériau lui-même n'est généralement pas choisi sur mesure. Il existe certes des implants dotés de revêtements antiallergiques spéciaux, tels que les surfaces en céramique comme l'Oxinium, mais ceux-ci ne sont utilisés que dans de rares cas, lorsqu'une allergie avérée est constatée. Les allergies aux matériaux des implants sont extrêmement rares dans l’organisme, bien plus rares que les allergies de contact cutanées. La réaction à des bijoux fantaisie ou au nickel ne permet donc pas de prédire la façon dont l’organisme réagira à un implant. « Les véritables allergies aux implants sont extrêmement rares, de sorte que les implants revêtus ou fabriqués sur mesure ne sont nécessaires que dans des cas exceptionnels », précise le Prof. Dr Thorey. 

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Les prothèses de genou modernes bénéficient avant tout de matériaux nettement plus résistants à l’abrasion. Le polyéthylène hautement réticulé (parfois enrichi en vitamine E) génère beaucoup moins de particules et présente une abrasion nettement moindre que le polyéthylène des générations précédentes. De plus, les surfaces métalliques revêtues de céramique ou oxydées offrent des surfaces de glissement particulièrement lisses et résistantes à la corrosion, qui réduisent le frottement et minimisent le risque d’ions métalliques ou d’intolérances. Combinés, ces couples de glissement modernes permettent une transmission plus harmonieuse des forces, une répartition plus uniforme de la charge sur la prothèse et, par conséquent, une plus grande stabilité et une sensation de mouvement plus naturelle – un avantage notable, en particulier pour les patients actifs.

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Les traitements innovants de préservation articulaire visent à conserver la fonction articulaire naturelle le plus longtemps possible et à retarder la pose d’une endoprothèse – voire parfois à l’éviter complètement. En particulier chez les patients jeunes et actifs ou en cas de lésions cartilagineuses légères à modérées, les techniques biologiques modernes offrent aujourd’hui des possibilités qui étaient encore inimaginables il y a quelques années.

La greffe de cellules cartilagineuses joue un rôle central. Elle consiste à prélever des cellules cartilagineuses du patient, à les multiplier en laboratoire, puis à les implanter dans la lésion. Cette méthode est particulièrement adaptée aux lésions cartilagineuses circonscrites et permet de créer des structures très similaires au cartilage hyalin. Les techniques modernes assistées par matrice (M-ACT) facilitent la cicatrisation et raccourcissent la durée de la rééducation. 

À ce sujet, le Prof. Dr Thorey explique : « Lorsque des patients signalent avant une opération qu’une thérapie à base de cellules cartilagineuses a déjà été réalisée, on vérifie d’abord avec précision si une prothèse est réellement nécessaire ou si l’articulation peut encore être traitée autrement. Il existe de très bonnes alternatives, en particulier pour les lésions cartilagineuses circonscrites – c'est-à-dire des lésions clairement délimitées qui ressemblent plutôt à un simple « nid-de-poule » et ne touchent pas l'ensemble de l'articulation. Il s’agit notamment de procédures telles que la greffe de cellules cartilagineuses ou de techniques consistant à percer la zone lésée puis à la combler avec une matrice de collagène.

De telles interventions permettent de réparer la lésion de manière ciblée, sans qu’un implant soit immédiatement nécessaire. Il est essentiel de bien établir l’indication et de ne pas tenter de traiter une lésion déjà trop avancée. Chez les personnes jeunes, dont le reste du cartilage articulaire est encore intact, cela permet souvent d’éviter des opérations plus lourdes. La durée de cet effet dépend fortement de la cause de la lésion. S’il s’agit d’une lésion isolée, due au sport ou à un traumatisme, il est tout à fait possible qu’une prothèse ne soit jamais nécessaire par la suite, tant que le reste du cartilage reste sain. 

Les technologies numériques ont profondément transformé la rééducation postopératoire après une opération du genou ou de la hanche, car elles permettent un suivi beaucoup plus précis et personnalisé du processus de guérison. 

« Les programmes d’entraînement numériques jouent un rôle certain dans la rééducation, même si le terme d’IA promet souvent plus qu’il n’y a en réalité. Beaucoup de ces systèmes fonctionnent essentiellement avec des algorithmes prédéfinis : on saisit les caractéristiques individuelles d’un patient – par exemple sa capacité de charge, ses antécédents médicaux ou son niveau d’entraînement actuel – et cela permet de générer un programme d’exercices personnalisé.

C'est utile, car cela permet de contrôler de manière très ciblée ce qu'une personne est déjà autorisée à faire et ce qu'il vaut mieux encore éviter. Pour les patients suivant un traitement conservateur, il existe en outre des plateformes permettant de leur fournir des programmes d’entraînement et d’exercices complets à faire chez eux. Les appareils portables tels que les montres connectées peuvent être intégrés en complément, mais jouent un rôle plutôt secondaire dans le domaine orthopédique.

Ils fournissent principalement des données sur l’activité, comme le nombre de pas, ce qui peut s’avérer très utile pour évaluer les progrès ou les limites de charge. La véritable force de ces appareils réside toutefois dans le domaine cardiologique, notamment pour les fonctions de mesure du pouls ou d’ECG. « Elles peuvent néanmoins faciliter le quotidien, car certaines mesures sont désormais exploitables sur le plan médical et permettent ainsi de raccourcir les délais ou d’éviter des rendez-vous inutiles », recommande le Prof. Dr Thorey. 

La plus grande précision des opérations assistées par robot contribue en effet à ce que de nombreux patients se remettent plus rapidement sur pied et puissent quitter l’hôpital plus tôt. 

« Dans la pratique, la durée d’hospitalisation se situe généralement entre trois et cinq jours, en fonction de la condition physique du patient et de sa capacité à se mobiliser après l’intervention. Les personnes jeunes et sportives sont souvent prêtes à rentrer chez elles en toute sécurité dès le troisième jour, tandis que les patients plus âgés ont naturellement besoin d’un peu plus de temps.

Si l’on se tourne vers les États-Unis, on constate un système totalement différent, où même les interventions orthopédiques majeures sont souvent réalisées en ambulatoire. D’un point de vue médical, cela est certes possible, mais souvent problématique du point de vue du patient. De nombreux patients américains rapportent qu’ils sont renvoyés chez eux le soir même de l’opération, souffrant de douleurs intenses et de saignements résiduels, et qu’ils doivent s’en sortir sans aide suffisante.

C'est précisément pour cette raison que beaucoup d'entre eux préfèrent se faire opérer en Allemagne. De plus, notre pays ne dispose pas d'un réseau national de soins à domicile assurés par du personnel soignant, ce qui serait indispensable pour rendre un tel modèle sûr. Une durée d'hospitalisation inférieure à trois jours serait donc pour beaucoup de personnes plus un fardeau qu'un avantage. Les prothèses du genou provoquent tout simplement des douleurs pendant les deux premiers jours, qui nécessitent une prise en charge étroite. L'administration d'analgésiques ou la prévention des thromboses seraient également plus difficiles à organiser à domicile.

À cela s'ajoute le fait que dans des pays comme les États-Unis, on prescrit souvent des produits et des aides supplémentaires dont l'utilité est discutable et qui découlent plutôt du système de santé local. Si l’on compare avec le passé, où les patients restaient trois semaines à l’hôpital après une prothèse du genou et n’étaient pratiquement pas autorisés à se lever la première semaine, la durée d’hospitalisation actuelle de trois à cinq jours constitue déjà un progrès considérable.

« Au cours de cette période, la plupart des patients retrouvent une mobilité stable, peuvent subvenir à leurs besoins de manière autonome et sont en mesure de rentrer chez eux en toute sécurité », constate le spécialiste en chirurgie de la hanche et du genou. 

Les progrès techniques en orthopédie vont se poursuivre, mais pas sous la forme d’un bouleversement soudain, mais plutôt comme un processus continu et progressif. L’intelligence artificielle jouera avant tout un rôle de soutien – moins en tant que système autonome qu’en tant qu’outil améliorant le diagnostic et la précision opératoire. 

À ce sujet, le Prof. Dr Thorey précise : « En orthopédie, le chirurgien reste indispensable, car l’accès à l’articulation et la mise en œuvre chirurgicale continuent d’exiger une expérience humaine et des compétences manuelles. L'IA peut toutefois aider à mieux interpréter l'imagerie, à affiner la planification et à contrôler les procédures chirurgicales avec encore plus de précision. La vitesse à laquelle ces technologies se généralisent dépend fortement du contexte économique.

Les systèmes robotiques sont coûteux, et de nombreux hôpitaux ne peuvent ou ne veulent pas supporter ces investissements pour l’instant, d’autant plus que les coûts supplémentaires ne sont pas refinancés par les forfaits par cas. Tant que ces problèmes structurels persisteront, l’introduction de nouveaux systèmes se fera plutôt timidement. Dans le même temps, la pression exercée par les patients, qui sont de plus en plus informés sur la robotique et recherchent spécifiquement des cliniques proposant ces procédures, s’intensifie.

Or, dans un système de santé aux capacités de plus en plus limitées, c’est précisément cette tendance qui conduit à une augmentation continue des délais d’attente dans les établissements les plus innovants, tandis que d’autres cliniques ferment ou réduisent leurs investissements. 

Les processus de la clinique Athos à Heidelberg sont déjà optimisés à un point tel qu’ils sont considérés comme extrêmement efficaces par rapport à de nombreux autres établissements. Les processus ont été affinés au fil des ans, de sorte que les soins sont dispensés à un très haut niveau et qu’il ne reste plus que quelques leviers sur lesquels il serait possible d’apporter des améliorations à court terme. 

« Bien sûr, la médecine évolue constamment, et dans quelques années, de nouvelles innovations verront le jour, qu’il sera alors possible d’intégrer de manière judicieuse. Pour l’instant, cependant, les principales innovations techniques et organisationnelles sont déjà mises en œuvre, de sorte que les patients bénéficient d’une structure très moderne et bien rodée », explique le Prof. Dr Thorey, qui souligne à la fin de notre entretien : 

« Dans notre clinique, environ deux mille cinq cents prothèses de hanche et de genou sont implantées chaque année – un chiffre qui concerne l’ensemble de l’établissement et qui montre à quel point la spécialisation et la routine sont élevées dans le domaine de l’endoprothèse.

Ces chiffres reflètent le fait que les patients viennent non seulement de la région, mais aussi de toute l’Allemagne et même de l’étranger, car ils recherchent spécifiquement des centres qui pratiquent quotidiennement ce type d’interventions et disposent donc d’une grande expérience. » 

Un grand merci, Professeur Thorey, pour cette mise à jour importante sur la robotique en endoprothétique de la hanche et du genou ! 

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• Directeur médical de la clinique ATOS de Heidelberg ; spécialiste de renommée internationale en chirurgie de la hanche et du genou, en endoprothèse, en orthopédie sportive et en traumatologie sportive.
• Expert de renommée mondiale réalisant environ 750 opérations complexes par an ; de nombreuses distinctions et prix de recherche.
• Pionnier dans le domaine de l’arthroplastie moderne de la hanche et du genou : prothèses à tige courte et standard, révisions, techniques AMIS/MIS, implants sur mesure, MAKOplasty assistée par robot (Mako SmartRobotics™).
• Spécialisé en arthroscopie de la hanche et du genou, chirurgie du cartilage, greffe de cellules cartilagineuses et corrections de l'axe.
• Développe et perfectionne en permanence des techniques mini-invasives préservant les muscles pour une mobilité et une capacité sportive maximales, même en cas d’arthrose avancée.
• Chercheur actif publiant régulièrement dans des revues spécialisées internationales ; pionnier des innovations en matière de technologie des implants, de paires de glissement et de techniques de préservation articulaire.
• Directeur de l'IZO (Centre international d'orthopédie de la clinique ATOS de Heidelberg), de renommée internationale, qui attire des patients du monde entier.