TECHNIQUES   DES  AUTO- GREFFES  OSTEOCHONDRALES

 

 

                                                                       H.  ROBERT

 

I – LES PRINCIPES

 

Il s’agit d’autogreffes ostéochondrales uniques ou multiples réalisées en un temps, ce qui évite tout risque de transmission virale ou de réaction immunologique des allogreffes. On prélève plusieurs greffons cylindriques au pourtour de la trochlée et de l’échancrure qui seront mis en place dans des puits forés dans la perte de substance pour reconstituer une surface articulaire continue et congruente.

L’objectif est de couvrir 70 % du défect par du tissu cartilagineux hyalin, la jonction entre les plots étant constituée de tissu fibro-cartilagineux.

 

            Cette technique a pour avantage de transférer une unité fonctionnelle ostéochondrale avec des chondrocytes vivants capables de régénérer la matrice et s’appuyant sur du tissu osseux .(Fig. n°1)

 

II – HISTORIQUE

 

De nombreux auteurs ont proposé depuis 1978 (4, 11) des autogreffes ostéochondrales monobloc pour combler des pertes de substance ostéocartilagineuse du genou. Les zones donneuses étaient la rotule et le condyle. Le problème n’est pas tant la qualité de survie du tissu hyalin que la morbidité de la zone donneuse (syndrome fémoro-patellaire) et l’incongruence de la zone receveuse. Or, cette incongruence favorise une dégénérescence de la greffe, d’où l’idée de plusieurs auteurs de réaliser plusieurs greffes juxtaposées de plus petit diamètre (<  10 mm).

 

             Au début des années 90, plusieurs auteurs se sont intéressés à ce type de greffes multiples (1,2,5,8,9,10,12)

 

 

III – LES BASES EXPERIMENTALES

 

Plusieurs travaux ont été menés, sur le chien ou sur le cheval, notamment par HANGODY (6). La consolidation osseuse spongieuse entre les plots et les tissus receveurs est assurée en 3 ou 4 semaines alors que l’espace situé entre les plots au niveau du tissu cartilagineux ne se comble que partiellement et tardivement de fibrocartilage.

 La zone donneuse se remplit de tissu spongieux en profondeur et de tissu fibro-cartilagineux en surface à partir de 12 semaines.

 

Les contrôles histologiques au niveau des greffes ont retrouvé un cartilage hyalin normal et une bonne résistance aux tests d’indentation.

 

IV – LA TECHNIQUE CHIRURGICALE

 

 

a)     Le bilan préopératoire

Les patients doivent être évalués selon la fiche fonctionnelle ICRS (7) et éventuellement avec la fiche IKDC en cas d’atteinte ligamentaire associée.

Le bilan comprendra également une étude de la stabilité, de la laxité (KT 1000, Telos), et des axes mécaniques en charge. Ce bilan pourra éventuellement être complété par une IRM, en particulier en cas d’ostéochondrite afin d’apprécier la qualité du tissu spongieux autour de la niche.

 

 

b)    La voie d’abord

On a le choix entre une arthrotomie ou une arthroscopie. Compte tenu des contraintes de stricte orthogonalité tant dans le prélèvement que dans la mise en place des greffes, l’arthroscopie en cas de greffe multiple est beaucoup plus difficile et nécessite un opérateur entraîné. Une arthrotomie courte (3 à 4 cm), centrée sur le condyle permettra dans un même temps, le prélèvement des greffons ostéochondraux (genou en extension et sub-luxation de la rotule) et leur implantation (genou fléchi).

 

 

c)     Bilan des lésions

Il sera mentionné sur la fiche ICRS qui comporte : la profondeur de la perte de substance (grade 3 ou 4), le siège précis de la lésion (plan frontal et plan sagittal), la surface avant et après débridement (petit et grand axes). Ce débridement permet d’atteindre la zone marginale saine, représentée par l’os sous chondral vivant et saignant. Celui-ci doit être abrasé pour exciser l’os séquestré.

La surface après débridement sera réévaluée et l’on pourra alors déterminer le nombre et la taille des greffes nécessaires pour couvrir au maximum la perte de substance.

 

 

d)    Le prélèvement

Il est fait préférentiellement sur la partie interne de la trochlée, au-dessus du sulcus terminalis.(Fig. n°2). En cas de greffon complémentaire, on peut utiliser le pourtour de l’échancrure (notamment lors d’une réparation associée du LCA), ou en dernier recours la partie externe de la trochlée.

 

Il est essentiel, lors de ce prélèvement, d’être strictement perpendiculaire à la surface cartilagineuse pour ne pas induire d’obliquité à la surface cartilagineuse du greffon prélevé (fig. n°3a et 3b). La gouge sera enfoncée jusqu’à la profondeur souhaitée (au moins 15 mm) à la main ou au moteur. La libération du pied de la greffe se fera par des mouvements verticaux d’oscillation entraînant la rupture du spongieux profond. L’extraction se fait par des mouvements de rotation horaire et anti-horaire. La carotte obtenue sera mesurée dans son tube de prélèvement (ARTHREX) ou après extériorisation partielle (SDS) ou totale (ACUFEX).

 

 

e)     La préparation du site receveur

Le puit devra être parfaitement perpendiculaire à la surface cartilagineuse avec une direction radiaire par rapport au centre du condyle, sans oublier qu’un excès de convergence risque de diminuer la profondeur des puits (voire de les faire communiquer) et d’augmenter la distance inter plot en surface. Sa réalisation se fait soit à l’emporte-pièce en utilisant une gouge (fig. n°4) qui enlèvera un cylindre de taille très légèrement inférieur au cylindre donneur, soit à la mèche centrée par un guide (fig. n°5a et 5b).

Le diamètre des puits est variable selon les ancillaires utilisés (de 2.7 mm à 10 mm). Leur profondeur est égale à celle du cylindre donneur, plus importante en cas d’ostéochondrite (20 à 25 mm).

Une fois réalisé, le puit doit être nettoyé de tout résidu osseux (lavage sous pression à l’aide d’un cathéter) et dilaté jusqu’à la dimension de la greffe.

 

 

f)     Mise en place du greffon

Le cylindre en place dans sa gouge de prélèvement ou positionné dans un introducteur fenêtré comme dans certaines instrumentations, est présenté en face du puits receveur. Il pénètre dans celui-ci, soit par impaction, soit par un système de vissage moins traumatisant pour la surface cartilagineuse. La greffe reste légèrement suspendue, en supra structure d’environ 1 mm pour pouvoir être ajustée « in fine » avec le cartilage alentour (fig. n°6).

Le même geste sera répété pour les autres cylindres ostéochondraux.

Il faudra respecter un pont de 3 ou 4 mm au niveau de la zone donneuse et la convergence au niveau de la zone receveuse.

La façon de procéder dite « step by step » est conseillée, beaucoup plus prudente que des prélèvements en série qui peut paraître plus rapide.

 

 

 

V-- LES PROBLEMES  TECHNIQUES

 

 

a)    Le nombre de greffes

La berge interne de la trochlée fournit 3 à 4 greffons de 5 mm de diamètre en moyenne mais pas plus, au-delà il faut recourir à des prélèvements autour de l’échancrure plutôt qu’au niveau de la trochlée externe.

 

b)   La taille des greffons

Il semble souhaitable de ne pas dépasser 8 mm de diamètre sur la zone donneuse pour ne pas induire de problème douloureux. Les greffons de petite taille (2.7mm) sont à déconseiller car trop fragiles.

 

c) Les ostéochondrites

Il existe souvent une perte de substance osseuse profonde qui nécessitera des greffons plus longs, de 20 à 25 mm, et un avivement du fond de la niche. Cette lésion est souvent de siège para-axial, ce qui crée une certaine instabilité des greffons les plus médians. R. JAKOB a proposé l’utilisation de broches résorbables fixant transversalement les plots les plus médians. Ces greffes paraissent suspendues au fond de la perte de substance et elles doivent être calées par une interposition de tissu spongieux tassé jusqu’à la hauteur de l’origine cartilagineuse sur les plots.

 

En cas de lésion mixte, perte de substance et fragment  instable, il faut associer une double technique de greffe ostéochondrale et de stabilisation par vissage ou plot du fragment mobile.

 

c)    La couverture des espaces entre les plots

Celle-ci est assurée par du spongieux ou par un mélange obtenu par broyage de cartilage et de spongieux de l’échancrure (fig. n°7).

 

d)   La restauration de la congruence et de la convexité

Au niveau du condyle, les plots doivent être insérés de manière radiaire vers le centre du condyle, ce qui induit obligatoirement un espacement en surface qu’il faut combler. S’il n’y a pas d’espacement, les plots seront plus ou moins parallèles et la surface plane, sauf si l’on joue sur l’obliquité des surfaces cartilagineuses des plots ce qui demande une expérience importante de cette technique.

 

Le respect de la congruence dans l’insertion des plots expose à la migration du 1er plot lors de l’enfoncement du 2e (du fait de l’interpénétration des puits) et l’on peut utiliser l’artifice de R. JAKOB, c’est-à-dire le brochage provisoire de l’un des plots lors de la mise en place de l’autre.

 

e)    La rupture du LCA

Si les 2 lésions sont traitées dans le même temps, la plastie cartilagineuse précédera la ligamentoplastie.

La greffe ne doit s’envisager que sur un genou stable ou stabilisé.

 

 

VI – SUITES OPERATOIRES

 

            Elles sont fonction du siège, du nombre de plots et de la surface couverte.

 

 

a)    La rotule

Au niveau de la rotule, l’appui immédiat est possible, mais la flexion doit être limitée à 20 ou 30°. Le rodage articulaire doit être réduit pendant les 6 premières semaines du fait de l’importance des forces de cisaillement.

 

b)   Le  condyle

La flexion est autorisée de 0 à 100° pendant les 3 ou 4 premières semaines, éventuellement aidée par une attelle motorisée, puis elle est libre. Il n’y a pas d’appui possible avant 3 ou 4 semaines, puis l’appui sera partiel (50 % du poids du corps) pendant 2 semaines et enfin libre. Les sports, autres que la marche et la bicyclette, ne seront pas autorisés avant 4 mois.

 

 

CONCLUSIONS

 

                   Les auto-greffes ostéo-chondrales représentent une des techniques disponibles pour la couverture des pertes de substance de petite importance (< 3 cm2).

                        C’est une technique en 1 temps, relativement simple bien que minutieuse, à faible coût.

                        Elle doit être réalisée sur un genou axé (ou réaxé) et stable (ou stabilisé).

                        Les résultats à court terme semblent favorables, et se doivent d’être confirmés à moyen terme (3).                      

                        La place des auto-greffes ostéo-chondrales  doit encore être précisée, les indications doivent être affinées, en particulier par l’utilisation  de la fiche et de la cotation ICRS par tous les utilisateurs de cette technique.

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAPHIE

 

 

1 . BOBIC V : Arthroscopic osteochondral autograft transplantation in anterior cruciate ligament reconstruction : A preliminary clinical study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 3 : 262-264, 1996

 

2 . CHOW J. C. : Autologous osteochondral transplantation  by the COR system. 17 th  Annual Cherry Blossom Seminar, 16-18 April 1998, Washington, DC

 

3 . CHRISTEL P, VERSIER G, LANDREAU PH, DJIAN P :Les greffes ostéo-chondrales selon la technique de la Mosaicplaty. Maitrise Orthopédique. 76 : 1-13, 1998

 

4 . FABBRICIANI C et coll : Osteochondral autograft in the treatment of osteochondritis dissecans of the knee.17 th AOSSM Annual meeting, Orlando, USA 1991 .

 

5.HANGODY L.- KARPATI Z.: A new surgical treatment of localised cartilaginous defects of the knee.  Hung. J. Orthop. Traumat. 37: 237-243, 1994

 

6.HANGODY L.- KISH G.- KARPATI Z et al.: Autogenous osteochondral graft technique for replacing knee cartilage defects in dogs. Orthopaedics International Edition  5: 175-181, 1997

 

7 . INTERNATIONAL CARTILAGE REPAIR SOCIETY. News letter. 1998

 

8 . JAKOB R, MAINIL-VARLET P, SAAGER CH, GAUTIER E : Mosaicplasty : the in vivo engineered approach .8 th Congress of the European Society of Sports traumatology, KneeSurgery and Arthroscopy. Nice.  May 1998

 

9 . MATSUSUE Y, YAMAMURO T, HAMA H : Arthroscopic multiple osteochondral transplantation to the chondral defect in the knee associated with anterior cruciate ligament disruption. Arthroscopy  9 : 318-321, 1993

 

10 . MINAS T.,  NEHRER S. Current concept in the treatment of articular cartilage defects

Orthopaedics ;20 :223-232. 1997.

 

11 . OUTERBRIDGE HK, OUTERBRIDGE AR, OUTERBRIDGE RE : The use of lateral patellar autologous  graft for the repair of a large osteo-chondral defect in the knee. J. Bone Joint Surg. :77A :65-72. 1995

 

12 . YAMASHITA F, SAKAKIDA K, SUZU F, et al : The transplantation of an autogeneic osteochondral fragment for osteochondritis dissecans of the knee. Clin Orthop 201 : 43-50, 1985