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Arthroplastie du genou : Le retour à une activité physique

Dr Patrick Djian (Institut de l'Appareil Locomoteur Nollet, Paris)

La mise en place d’une arthroplastie de la hanche ou du genou permet de reprendre une vie quasi normale. En France, 80 000 prothèses de hanche et 50 000 prothèses totales de genou sont posées chaque année. Les résultats de telles interventions sont bons chez les patients de 65 ans et peu actifs (1). Historiquement, ces arthroplasties ont été indiquées pour calmer une douleur et, actuellement, les patients sont plus exigeants avec une recherche d’amélioration de la fonction du genou et le retour à des activités physiques. Comment peuvent-ils reprendre le sport ?

La mise en place d’une prothèse de genou permet-elle le retour à une activité physique ?

La reprise d’une activité physique, tout en respectant certaines règles, est souhaitable pour le système cardiovasculaire ainsi que pour l’appareil locomoteur (2-4). Selon les recommandations de l’American Association of Sports Medicine, la pratique d’une activité sportive est bénéfique au minimum trois fois vingt minutes par semaine. Ceci entraîne une amélioration du bien-être général et des bénéfices physiologiques sur le diabète, l’hypertension artérielle, l’obésité, les pathologies coronariennes et l’ostéoporose.

Actuellement les deux types de prothèse totale du genou sur le marché sont représentés par les prothèses conservant le LCP ou celle sacrifiant le LCP dite postéro-stabilisée. Le taux de survie de ces prothèses est bon : le taux cumulé de survie sur une série de 9 200 prothèses est de 97 % à 5 et 10 ans de recul (3). A 15 ans de recul, le taux de survie atteint 98 % (5). Au fur et à mesure, l’âge des patients opérés a diminué. Le taux de survie pour autant est resté bon : Diduch (1) rapporte un taux de survie de 87 % à 18 ans de recul. Duffy et al. (6) rapportent 95 % de survie à 15 ans après la mise en place d’une PTG chez des sujets de moins de 55 ans. Enfin, Hoffman (7) rapporte son expérience sur 75 genoux chez des patients de moins de 50 ans avec un recul de 111 mois. Les complications ont été : deux infections et 11 changements de plateau en polyéthylène.

La plupart du temps, la mise en place d’une arthroplastie du genou est faite pour un retour à une vie quotidienne normale. Chez les patients jeunes, cette demande est assortie d’un retour à une activité physique.

La question posée est : la mise en place d’une prothèse de genou permet-elle le retour à une activité physique ?

BIOMÉCANIQUE DES PROTHÈSES DE GENOU 

Tenir compte de la surface de contact des prothèses

La prothèse totale du genou n’est pas une intervention de remplacement anatomique. Les deux types de prothèses ont été déjà décrites.

● Le premier implant comporte la conservation du ligament croisé postérieur (LCP) et permet de reproduire un roulement par la présence du LCP. Cependant, ce roulement n’est pas toujours harmonieux et l’étude en fluoroscopie faite par Stiehl et al. (8) le démontre. Le dessin des prothèses ne permet pas la restitution du screwhome mécanisme.

● Les prothèses postéro-stabilisées remplacent le LCP par l’existence d’une came. Le roulement et le screw-home ne sont pas non plus harmonieux. Il existe, dans ce cas, une laxité latérale plus importante dans le passage du pas.

Un des problèmes lors de la mise en place d’une arthroplastie est l’usure du polyéthylène ; la fixation de la prothèse à l’os est aussi une préoccupation. La surface de contact entre les composants prothétiques est un paramètre important à prendre en compte. Cette surface change avec le degré de flexion de l’articulation. Un genou normal a une surface de contact de 1 100 mm2 environ. Les surfaces de contact des prothèses à plateau fixe varient de 80 à 400 mm2. Dans les prothèses à plateau mobile, la surface est augmentée à 500 mm2.

 Les spécificités biomécaniques

Les données biomécaniques permettent de comprendre que les contraintes sont différentes selon l’articulation opérée et qu’un même sport, s’il peut être toléré pour une hanche, il peut être néfaste pour le genou.

Taylor et al. ont mesuré la force appliquée sur un genou lors de la marche. Celle-ci est équivalente à 2,5 fois le poids du corps. L’appui monopode est de 2,4 fois le poids du corps. Le jogging peut entraîner des forces allant jusqu’à 7 fois le poids du corps. Une activité d’isocinétique à 30° de flexion peut entraîner une force allant jusqu’à 12 fois le poids du corps.

Kuster et al. (9) ont mesuré les surfaces de compression fémoro-tibiale sur une prothèse du genou : 15 mm2 à vélo, 50 mm2 à la marche rapide et 140 mm2 à la descente des escaliers ou pour le jogging. En considérant ces chiffres, les auteurs recommandent l’utilisation de bâtons pour la marche ou la descente des escaliers ce qui diminue de 20 % les contraintes au niveau de la prothèse.

CONSÉQUENCES DE L’ACTIVITÉ SUR LA SURVIE DE LA PROTHÈSE

La durée de vie d’une prothèse est liée à de nombreux facteurs :

● la qualité technique de pose ;

● l’usage qui en est fait par le patient ;

● les risques liés à l’activité.

Dubs (10), en 1985, a mesuré que l’usure d’une prothèse de hanche était de 0,10 mm/an chez un patient sédentaire. A l’opposé, l’usure chez un patient actif dans une étude longitudinale sur 7 ans, est de 0,39 mm/an. L’usure du polyéthylène est corrélée au nombre de pas quotidiens. Pour un sujet de 70 kg, 30 mm3 de polyéthylène sont usés par million de cycles de pas de marche. L’usure de la prothèse augmente avec l’activité et donc diminue la durée de vie de l’implant. La relation entre le taux de révision et le niveau d’activité varie suivant les articles.

COMPLICATIONS TRAUMATIQUES ET USURE

Les accidents aigus traumatiques sont toujours possibles lors d’une activité sportive, notamment les fractures péri-prothétiques en raison de la fragilité osseuse près d’une articulation prothétique, la luxation d’une prothèse de hanche après chute, la luxation de rotule…

PARTICIPATION À UNE ACTIVITÉ PHYSIQUE APRÈS ARTHROPLASTIE DU GENOU

Selon Healy (11), la participation à une activité sportive dans les suites opératoires d’une arthroplastie du genou dépend de plusieurs facteurs :

● le niveau d’activité sportive avant l’atteinte arthrosique ;

● la présence d’une rééducation préopératoire ;

● la technique chirurgicale employée ;

● la fixation de l’implant ;

● le type de polyéthylène utilisé ;

● la notion de traumatisme.

Les deux premiers facteurs sont très importants ; une étude suisse a montré que la compétence réduisait significativement le risque de traumatisme. Aussi, la compétence réduit les forces intra-articulaires dans les virages. La compétence est donc un garant dans la protection de l’implant et réduit significativement le risque traumatique. Une technique irréprochable permet d’équilibrer les forces au niveau des compartiments fémoro-tibiaux et fémoro- patellaire. La hauteur de l’interligne doit être restaurée pour permettre un bon fonctionnement de l’articulation fémoro-patellaire. La rotation du composant fémoral est essentielle pour éviter toute subluxation ou luxation de la rotule. Une balance ligamentaire est essentielle pour permettre une stabilité de l’implant en extension et en flexion.

L’utilisation de polyéthylène hautement réticulé est actuellement fortement conseillée pour en limiter l’usure prématurée La fixation des implants s’effectue de deux manières : les implants peuvent être cimentés ou non cimentés. La fixation cimentée donne des résultats à peu près constants sur le devenir des implants ; la fixation non cimentée au niveau tibial est sujette à discussion devant l’inconstance de la fixation à long terme. Les traumatismes lors d’une activité sportive sont fréquents et posent un problème quant à l’autorisation de la reprise d’activité sportive après mise en place d’une arthroplastie totale du genou. Les fractures péri-prothétiques sont parmi les complications les plus graves.

RECOMMANDATIONS

Les recommandations de reprise d’activité sportive après arthroplastie du genou sont basées sur des opinions de chirurgiens sans véritable fondement scientifique. Récemment, la Société du Genou (6, 12, 13) ainsi que la Mayo Clinic (14) ont émis des recommandations basées sur les contraintes en fonction du type de sport (Tab. 1 et 2).

CAS PARTICULIER DES PROTHÈSES UNICOMPARTIMENTAIRES

Dans les cas particuliers de gonarthrose unicompartimentaire, l’ostéotomie tibiale est certainement une intervention de choix si le patient veut garder une activité sportive importante. La prothèse unicompartimentaire est réservée à des patients certainement plus âgés avec une demande moins importante. L’utilisation des prothèses unicompartimentaires a gagné en popularité due à l’amélioration des ancillaires. Le patient idéal a 60 ans avec une gonarthrose unicompartimentaire, sans obésité, un varus de moins de 10° ou un valgus de moins de 15°. La déformation doit être facilement réductible avec un flessum de moins de 5°. Dans ces cas, la rééducation postopératoire est plus facile qu’après une PTG, la proprioception est meilleure et la fonction est proche d’un genou normal. La durée de vie d’un tel implant est certainement moins longue qu’une arthroplastie totale (15).

Il n’y a aucune étude dans la littérature faisant état d’activité sportive après mise en place de prothèse unicompartimentaire. En revanche, la proprioception de l’articulation est meilleure et ceci est du à la préservation des ligaments croisés et des ligaments latéral et médial. La stabilité de l’articulation est accrue et le patient peut protéger son articulation vis-à-vis des éventuels traumatismes. Le problème non résolu est l’usure engendrée du plateau en polyéthylène lors des traumatismes répétés et il vaut mieux conseiller, dans ce cas, la participation à des sports à faibles impacts.

CONCLUSION

La reprise d’activité sportive après arthroplastie du membre inférieur est d’actualité. Il faut dorénavant conseiller et responsabiliser les patients pour éviter une complication et augmenter la durée de vie des implants prothétiques. Il faut certainement trouver un juste milieu entre activité physique et exigences du patient. Les activités sportives d’endurance et de loisirs sont plutôt préconisées. Pour préserver à long terme les prothèses, il faut privilégier les sports à faible contrainte comme le golf. La reprise d’une activité sportive déjà acquise avant l’arthroplastie posera peu de problème. En revanche, l’apprentissage d’une nouvelle activité sportive ou une pratique en compétition est certainement à déconseiller.

Pour en savoir plus

● Mallon WJ, Callaghan JJ. Total hip arthroplasty in active golfers. J Arthroplasty 1992 ; 75 (Suppl) : 339-46.

● Mallon WJ, Callaghan JJ. Total knee arthroplasty in active golfers. Clin Sports Med 1996 ; 15 : 179-90.

● Ries MD, Philbin EF, Groff GD et al. Effect of total hip arthroplasty on cardiovascular fitness. J Arthroplasty 1997 ; 12 : 84-90.