Résultats clés
Compte tenu de l’incertitude concernant la performance clinique des composants en céramique TKA, nous avons cherché à déterminer s’il existait des différences entre les composants en alliage classiquement utilisés et les composants en céramique. En résumant les précédents rapports sur les prothèses TKA en céramique, nous avons cherché dans cette étude à évaluer systématiquement les résultats cliniques, les résultats radiologiques et la survie des prothèses en céramique. Nos résultats ont démontré une amélioration marquée de la fonction articulaire après la procédure, avec une survie satisfaisante à moyen et long terme des composants céramiques, comparable à celle des composants en alliage conventionnels rapportés précédemment. De plus, seule une petite fraction des procédures de révision a été réalisée en raison de l’usure du polyéthylène et du desserrage aseptique de la prothèse, bien que des lignes radiotransparentes aient été observées dans plusieurs études. À notre connaissance, il s’agit de la première évaluation systématique des résultats et de la sécurité des composants en céramique TKA.
Avantages et préoccupations des composants céramiques
Aujourd’hui, l’alliage cobalt-chrome est le matériau prothétique le plus utilisé dans les composants fémoraux des prothèses totales du genou, montrant une bonne récupération de la fonction articulaire postopératoire. Le suivi à long terme a démontré une excellente survie de la prothèse conventionnelle au cobalt-chrome. Cependant, selon ces rapports, les débris produits par l’usure de l’insert tibial en polyéthylène se sont agglomérés in vivo et ont donc induit un relâchement aseptique des composants, ce qui semble être l’une des raisons majeures conduisant à l’échec de l’arthroplastie totale du genou. Les chercheurs ont montré que l’accumulation de particules d’usure active les macrophages et induit la libération de cytokines inflammatoires, qui peuvent être détectées dans le liquide synovial des TKAs défaillants. Ces cytokines inflammatoires sont considérées comme jouant un rôle central dans la résorption osseuse périprothétique et le relâchement des implants. En conséquence, une amélioration fondamentale consisterait à réduire l’usure de l’insert en polyéthylène et ainsi à diminuer l’apparition d’ostéolyse périprothétique et de relâchement des composants. En plus d’améliorer la résistance à l’usure du polyéthylène en augmentant la réticulation, un matériau alternatif avec une surface plus conforme et une résistance accrue au frottement est nécessaire pour la surface d’articulation des composants TKA.
Avec une conformité de surface supérieure éprouvée, une résistance à la flexion élevée et une résistance à l’usure accrue, les roulements en céramique (en alumine et en zircone) sont utilisés dans les composants THA depuis de nombreuses années. Plusieurs études in vivo et in vitro ont également documenté la supériorité de la céramique en matière de résistance à l’usure lors de l’articulation contre le polyéthylène par rapport aux composants métalliques. Ces dernières années, plusieurs études concernant les statistiques tribologiques des implants de genou en céramique ont été réalisées et des résultats satisfaisants ont été rapportés. Des études sur simulateur de genou menées dans divers laboratoires ont également démontré les avantages d’usure des composants en céramique par rapport à leurs homologues en alliage. Les résultats des travaux d’Ezzet et Spector ont montré que par rapport au cobalt-chrome, le taux d’usure du polyéthylène contre le zirconium oxydé était réduit de près de 50% après 5 millions de cycles d’essais. Une autre étude menée par White et al. a constaté qu’après 2 millions de cycles d’essais, l’état des inserts en polyéthylène s’articulant contre le zirconium oxydé était bien meilleur que contre le cobalt-chrome. Il y avait également une texture de surface améliorée pour le zirconium oxydé. Considérant que les tests in vitro sur simulateur ne pouvaient pas représenter pleinement la performance clinique des composants TKA, des études de récupération ont également été menées pour évaluer la performance in vivo des composants céramiques. Les résultats d’Oonishi et al. a montré une grande différence dans le taux d’usure des inserts en polyéthylène articulés contre les composants fémoraux cobalt-chrome, et le taux d’usure linéaire estimé était de 0,021 à 0.074 mm / an, alors que le taux d’usure dans le groupe avec des composants fémoraux en céramique d’alumine était faible et stable, et a été estimé à 0,026 mm / an. De plus, des rayures orientées antérieure-postérieure ont été trouvées à la surface des composants fémoraux cobalt-chrome et des inserts en polyéthylène à l’aide de MEB, résultant du mouvement de flexion-extension de l’articulation. Cependant, aucune rayure n’a été trouvée sur la surface des inserts en polyéthylène du groupe avec des composants en céramique, et la texture de surface des composants fémoraux en alumine est restée inchangée.
En plus d’avoir une excellente résistance à l’usure, le matériau céramique est biologiquement inerte, ce qui est un autre avantage par rapport à l’utilisation de prothèses cobalt-chrome. Environ 15% de la population a été signalée comme présentant une hypersensibilité au nickel, généralement associée à une réactivité croisée au cobalt. En général, au moins 1% de nickel était inclus dans les composants fémoraux classiques cobalt-chrome, alors qu’il n’y avait pas de taux détectable de nickel impliqué dans la contrepartie alumine et zircone. De plus, le niveau inférieur de réponse biologique aux particules céramiques in vivo, représenté par des niveaux plus faibles de facteur denécrose tumorale alpha (TNF-α) et de prostaglandine E2 (PGE2), fait des composants céramiques une solution prometteuse pour les patients allergiques aux ions métalliques.
Deux problèmes majeurs de défaillance in vivo des composants céramiques sont la fracture de l’implant en raison de sa fragilité et la diminution de la force d’adhérence du ciment osseux en raison de la surface conformée des composants céramiques. Dans une étude de suivi de 2 ans pour la THA céramique sur céramique, Hamilton et al. on a signalé 2 fractures de revêtement en céramique peropératoires et 2 ébréchures de revêtement en céramique postopératoires, sur un total de 177 THA, et le taux global d’événements liés au revêtement en céramique était de 2,2%. De plus, dans une étude mécanique concernant la résistance d’adhérence du ciment, la résistance d’adhérence maximale aux composants fémoraux en céramique était sensiblement inférieure à celle de la contrepartie en alliage Co-Cr dans des conditions humides (P = 0,0017). De plus, dans une étude de suivi de 18,5 ans concernant l’alumine cimentée THA, Hamadouche et al. le taux de décollement de la cupule acétabulaire du ciment osseux était de 22% (19 hanches sur 85), entraînant une douleur soudaine et une nécessité de révision de la THA. Ce taux élevé de décollement a exacerbé les préoccupations concernant la force adhésive des composants céramiques.
Résultats cliniques des composants TKA en céramique
La procédure de TKA a été prouvée pour le traitement des maladies articulaires dégénératives au stade terminal. Parmi les études incluses, divers paramètres d’évaluation, notamment l’amplitude des mouvements, les scores HSS et les scores KSS, ont été utilisés pour évaluer la fonction articulaire préopératoire et postopératoire. Dans l’ensemble, les résultats de la fonction articulaire postopératoire ont été significativement améliorés, avec une amplitude de mouvement accrue, une plus grande amplitude de flexion, des scores HSS améliorés et des scores KSS dans les suivis à court et à long terme. Dans 3 études avec un suivi de 10 ans ou plus, le score KSS a été amélioré à 83-92, avec un score fonctionnel de 47-84 lors de la dernière visite. La plage de flexion lors de la dernière visite a également été considérablement améliorée, avec une plage de 118-123,7 °. Dans le passé, il y avait un manque de preuves de la durabilité à long terme et de l’innocuité clinique du TKA en céramique, ce qui limitait l’utilisation clinique des composants en céramique. Récemment, Nakamura a signalé un suivi minimum de 15 ans sur les implants de genou tri-condyliques en céramique (la révision pour toute chirurgie ou échec radiographique était le point final), la survie de Kaplan-Meier à 15 ans était de 94,0% (IC à 95% 91,4–96,5%). D’autres recherches sur la survie à court et à moyen terme des composants céramiques ont également montré des résultats satisfaisants, avec une survie à 5 ans de 92 à 100% et une survie à 10 ans de 97 à 98%. Dans cette étude, nous avons en outre systématiquement estimé la relation temps de survie par approximation linéaire, ce qui est illustré à la Fig. 2. Parmi toutes ces études incluses, le taux de révision était de 0 à 14,37%. Cependant, les révisions dues au desserrage aseptique, à l’usure et à la fracture des composants semblent rares. Les deux raisons les plus courantes d’une procédure de révision sont l’infection et la fracture causées par un traumatisme postopératoire. Ces résultats ont démontré l’innocuité clinique des prothèses TKA en céramique.
En 2014, Innocenti et al. résumé du suivi à long terme des composants fémoraux Cr-Co en utilisant les scores cliniques et la survie à 10 ans. Bien que l’amplitude des mouvements postopératoires n’ait pas été rapportée, les résultats ont montré que le score KSS à 10 ans était de 83 à 96, tandis que le score fonctionnel était de 74 à 83, avec une survie à 10 ans supérieure à 91%. Par rapport au score KSS postopératoire des composants Cr-Co, le KSS des composants céramiques était comparable, tandis que le score fonctionnel était inférieur. Étant donné que les scores fonctionnels inférieurs des composants céramiques ont été rapportés dans la population japonaise (47 et 68, respectivement), cet écart pourrait être attribué à différents plans de rétablissement et activités quotidiennes dans différentes populations, ainsi qu’à un biais possible lors du suivi. De plus, nous avons démontré que les implants TKA en céramique étaient fiables, avec une survie comparable à 10 ans avec leurs homologues en alliage.
Essais cliniques randomisés sur roulements TKA en céramique
Au cours des dernières décennies, l’utilisation de composants fémoraux en zirconium oxydé a augmenté dans le monde entier. Dans notre recherche documentaire, nous avons également pris note de trois études prospectives contrôlées randomisées axées sur les résultats cliniques et la survie à moyen terme entre les procédures utilisant des composants fémoraux en zirconium oxydé et des implants Co-Cr conventionnels. Dans un suivi de 2 ans, Laskin et coll. aucune différence significative du score KSS et de la plage de flexion passive n’a été rapportée entre le groupe de composants céramiques et le groupe Co-Cr, tandis que les patients du groupe céramique ont montré une augmentation statistiquement significative de la rapidité de reprise de la flexion. De même, deux suivis à mi-parcours de ces essais cliniques randomisés n’ont montré aucune différence significative dans les mesures cliniques, subjectives, radiologiques et de survie entre ces deux groupes. De manière notable, dans les recherches menées par Kim et al., les caractéristiques des particules d’usure aspirées, y compris la taille, le poids et la rugosité de surface ont été comparées entre les deux groupes, et aucune différence marquée n’a été trouvée jusqu’à 7,5 ans après l’opération. Cependant, ces études n’étaient pas admissibles à cet examen en raison du manque de données d’intérêt; par conséquent, nous les avons exclues dans notre examen.
Limites
En examinant systématiquement ces études à bras unique, nous avons constaté que des composants céramiques pouvaient être utilisés dans la procédure TKA, avec une excellente fonction articulaire à long terme et une excellente survie. Cependant, en raison de l’utilisation limitée de composants TKA en céramique dans le monde entier, les ECR et les études de cohorte comparant les résultats cliniques à long terme et la survie entre les composants TKA en céramique et les prothèses conventionnelles au cobalt et au chrome n’étaient pas disponibles. Cela peut compromettre la force de cette conclusion. Plus de recherches sur les composants céramiques TKA, en particulier des études comparatives avec un niveau de preuve plus élevé, sont nécessaires pour soutenir l’utilisation de composants céramiques dans la procédure TKA.