Biomécanique de la hanche

Biomécanique de la hanche

La hanche est l’articulation la plus stable de l’organisme, la plus difficile à luxer selon KAPANDJI. Elle a pour fonction de supporter le poids du tronc et d’orienter le membre inférieur dans toutes les directions de l’espace selon 3 axes. La hanche subit des contraintes mécaniques résultant de l’action du poids du tronc et de l’action des muscles péri articulaires. L’intensité de ces contraintes varie selon la position et au cours des différentes phases de la marche.

La compréhension des phénomènes biomécaniques est relatée en grande partie par les travaux de PAUWELS. Elle nous conduit à d’importantes déductions chirurgicales. [10, 11, 12].

Théorie de PAUWELS

Elle part d’un exemple relativement simple, celui d’une colonne supportant une charge, quand le poids de celle-ci est centré au niveau de l’axe de la colonne, les contraintes de compression exercées sont uniformément reparties sur toute la section de la colonne. Lorsqu’on déplace cette charge latéralement, en plus des contraintes de compression, il y a des contraintes de flexion. Ces contraintes de compression se répartissent de part et d’autre de l’axe neutre de la colonne, avec des contraintes de pression du côté de la charge, et de tension du côté opposé. A partir d’un certain degré d’excentricité de la charge, les contraintes de tension deviennent supérieures aux contraintes de pression. Si en plus, la charge s’exerce obliquement, une force de cisaillement apparait et les sollicitations en flexion augmentent. PAUWELS compare le col fémoral à une colonne courbe qui subit une force résultante du poids du tronc et des forces musculaires (les muscles fessiers). La direction de cette force est inclinée de 16° par rapport à la verticale, s’exerçant selon l’axe mécanique du col qui est variable selon les changements de position et donc distinct de l’axe anatomique du col : [13]. Cette force produit des contraintes de compression maximales au bord inféro-interne du col et des contraintes de traction maximale au bord supéro-externe du col et un effet de cisaillement du fait de son obliquité .

Etude de la résultante < R > 

La résultante < R > a été mesurée par Pauwels et dans l’ensemble, ses calculs sont confirmés par RYDELL qui a réalisé des mesures directes sur une prothèse céphalique munie de jauges de contraintes implantées sur deux sujets [13].

➤ Appui bipodal : Le poids du tronc est réparti sur les deux hanches, son équilibre est assuré par l’action simultanée des adducteurs et des abducteurs, quand ces actions antagonistes sont en équilibre, le bassin est symétrique. Dans cette situation est estimé au tiers du poids P/3 [13].

➤ Appui monopodal : Au cours de la marche, le sujet se trouve constamment en appui monopodal, l’équilibre est alors assuré uniquement par l’action des abducteurs du côté de l’appui [12].

On peut assimiler alors la ceinture pelvienne à un levier ou le point d’appui est représenté par la hanche porteuse < 0 >, la résistance par le poids du tronc appliqué au niveau du centre de la gravité et la puissance par la force du moyen fessier appliquée sur la fosse iliaque externe. Pour que la ligne des hanches soit horizontale en appui unipodal, il faut que la force du MF soit suffisante pour équilibrer le poids du tronc en tenant compte de l’inégalité des bras de levier OE et OG. En fait, le MF n’agit pas seul, il est aidé par le tenseur du fascia lata. La valeur de < R > est de 2,5P lorsque le sujet est debout en équilibre unipodal, elle est de 3P à la marche en situation unipodale .

Situations pathologiques

En cas de coxa-valga ou coxa-vara, la force bissectrice sur le sommet de la balance (hanche) se modifie en raison de la modification de la longueur du bras externe du levier, ainsi [13] :
– En cas de coxa-valga, R= 6 à 8P ;
– En cas de coxa-vara, R= 2 à 3P.

Physiologie de la hanche 

L’articulation de la hanche est une énarthrose très emboîtée, douée d’une haute solidité, et d’une importante mobilité, située à la racine du membre inférieur et elle a pour fonction de l’orienter dans toutes les directions de l’espace. Les mouvements élémentaires s’effectuent dans les trois plans de l’espace autour des trois axes passant par le centre de la tête fémorale :
-Un axe transversal, situé dans le plan frontal, autour duquel s’effectuent les mouvements de flexion extension.
-Un axe antéro-postérieur pour les mouvements d’adduction et d’abduction.
-Un axe vertical, qui lorsque la hanche est en position de rectitude, se confond avec l’axe longitudinal du membre inférieur, cet axe permet les mouvements de rotation interne et rotation externe. L’amplitude des mouvements est fonction de la décontraction musculaire, de la position du tronc et du genou.

Généralités sur les PTH

Historique 

La prothèse totale de hanche repose sur une technique chirurgicale qui a évolué depuis la fin du XIXème siècle. Cette évolution s’est faite grâce aux hommes, à l’évolution des concepts, à l’évolution des matériaux, à l’évolution des formes et à l’évolution des techniques chirurgicales. En 1840 à New York, Carnochan implanta un bloc de bois entre les parties détruites d’une articulation de hanche. En 1860, Verneuil interposa des parties molles (muscles, tissu adipeux et aponévrose) entre les deux versants de l’articulation. En 1890, le chirurgien berlinois ThémistoclesGluck remplaca la tète femorale par de l’ivoire. Les premiers résultats convaincants ont été obtenus en 1925 par le chirurgien orthopédiste norvégien MariusN. Smith-Petersen (1886-1953). Il utilise des prothèses de résurfaçage en verre posées sur la tête fémorale pour stimuler la régénération du cartilage. En 1926, le chirurgien britannique ErnestW. Hey-Groves (1872-1944) conceva un gros clou en ivoire pour le remplacement des surfaces articulaires précurseur des prothèses à tige courte. En 1940, en Caroline du Sud, AustinT. Moore (1899-1963) et HaroldR. Bohlmann (1893 1979) remplacèrent une tête fémorale envahie par une tumeur par une prothèse à tige en CoCrMo (Vitallium) implanté sans ciment dans le fémur. En 1946, les frères Jean (né en 1905) et Robert (1909-1980) Judet concevèrent une cupule à tige en Plexiglas (PMMA). Dans les années 1970, la cupule couplée mise au point par Wagner était très utilisée.

En 1976, JakobHuggler a mis au point des prothèses à vis de compression (DSP). En 1979 en Italie, PipinodeGênes etait le premier chirurgien à poser des prothèses à collerette « anatomiques » respectant le col fémoral. PierreBoutin etait le premier à utiliser le couple céramique-céramique. Les années 90 se sont avérées très importantes dans le développement des prothèses totales de hanche. Ainsi, DerekMcMinn opta pour le resurfaçage, le couple métalmétal, avec de bons résultats à long terme. SvenKiaera introduit le ciment osseux acrylique. Le chirurgien suisse MauriceEdmondMüller (1918-2009) modifia la forme banane de la tige et évita ainsi les ostéotomies trochantériennes. En utilisant une tête d’un diamètre de 32 mm au lieu des 22 mm habituels, il est parvenu à réduire la fréquence des luxations.

Table des matières

INTRODUCTION
1. GENERALITES
1.1. Rappels anatomiques
1.1.1. Surfaces articulaires
1.1.2. Les moyens d’union
1.1.3. Vascularisation et innervation
1.1.4. Drainage lymphatique
1.1.5. Les rapports anatomiques de la hanche
1.2. Biomécanique de la hanche
1.2.1. Théorie de PAUWELS
1.2.2. Etude de la résultante < R >
1.2.3. Situations pathologiques
1.3. Physiologie de la hanche
1.4. Généralités sur les PTH
1.4.1. Historique
1.4.2. Indications
1.4.3. Les différents types d’implants
1.4.4. Les voies d’abord et la technique opératoire
2. REVUE DE LITTERATURE
3. OBJECTIFS
3.1 Objectifgénéral
3.2. Objectifs spécifiques
4. CADRE ET CHAMPS D’ETUDE
5. METHODOLOGIE
5.1. Type et période d’étude
5.2. Population d’étude
5.2.1. Population cible
5.2.2. Critères d’inclusion
5.2.3. Critères de non inclusion
5.3. Variables étudiées
5.3. Méthode ou processus de collecte des données
5.5. Analyse des données
6. CONSIDERATIONS ETHIQUES
7. RESULTATS
7.1 Données pré opératoires
7.1.1. Paramètres socio-demographiques
7.1.2 Données cliniques
7.2 Données opératoires
7.2.1 La voie d’abord chirurgicale
7.2.2 Les types de fixation de la PTH
7.2.3 La marque des implants
7.3. Données post opératoires
7.4. Evaluation
7.4.1 Résultats fonctionnels
7.4.2 Les résultats anatomiques
7.5. Etude de corrélation
8. DISCUSSION
8.1 Limites et contraintes de l’étude
8.2 Aspects sociodémographiques
8.3 Données pré opératoires
8.3.1 Coté atteint
8.3.2 Les indications
8.4 Aspects thérapeutiques
8.4.1 La voie d’abord
8.4.2 Type de fixation de la prothèse
8.5 Evolution
8.5.1 Durée du séjour hospitalier
8.5.2 Complications post opératoires
8.6 Evaluation
8.6.1 Recul moyen
8.6.2Les scores fonctionnels : PMA, Harris et EVA
8.7 Résultats anatomiques
CONCLUSION

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