Ce travail présente une méthode pour évaluer l'endommagement in vivo des pièces de frottement des prothèses totales de hanche. Celle-ci a été appliquée à l'analyse de trois des 45 inserts de Harris-Galante dont nous disposions à partir d'une série de 1 480 implantations pratiquées entre 1985 et 1996. Ces trois inserts ont été sélectionnés car des débris de fibres métalliques de grande taille ont été identifiés à la surface de frottement du polyéthylène et les reprises aseptiques étaient dues à des raisons autres que le descellement.

Cette méthode a permis de souligner que des aspects identiques des phénomènes d'endommagement pouvaient être observés sur des explants de polyéthylène alors que la nature de la tête métallique en frottement était différente. L'étude a confirmé le rôle délétère de corps étrangers métalliques emprisonnés au contact des surfaces de frottement d'un couple métal-polyéthylène. Ces corps étrangers provenaient dans un cas de la rupture d'un câble multifilament de fixation trochantérienne et dans deux cas du traitement de surface de cupules non scellées de Harris-Galante. L'étude microscopique a montré que ces corps étrangers pouvaient avoir plusieurs localisations successives à la surface du polyéthylène avant de s'enchâsser profondément dans celui-ci et d'entraîner une usure abrasive du polyéthylène et une détérioration de la rugosité de surface de la tête fémorale. Dans le cas des fibres provenant du traitement de surface des cupules de Harris Galante, ces débris métalliques sont restés méconnus lors de la révision chirurgicale et ont été identifiés plus tard lors d'une analyse systématique des explants prothétiques.

Ces résultats soulignent l'importance de la qualité de fabrication des traitements de surface des prothèses sans ciment et plaident pour des précautions particulières lors de la manipulation opératoire de tels composants. Une analyse systématique des explants prothétiques peut être recommandée, notamment lorsque des composants sont retirés pour une usure ou une ostéolyse inexpliquée. L'utilisation de câbles trochantériens multifilaments doit être évitée car leur rupture expose à une migration intra articulaire de débris métalliques. En cas d'utilisation du polyéthylène comme pièce de frottement, l'implantation de têtes en céramique peut être préférée pour augmenter la résistance à l'usure abrasive, notamment pour limiter l'effet délétère d'un éventuel troisième corps.

The objective of this work was to identify the mechanisms leading to deterioration of the polyethylene acetabular surface in total hip prostheses.

We conducted an in vivo analysis of damage caused to articulating surfaces of metal-on-polyethylene total hip prostheses. This analysis was performed on three of the 45 explants of Harris-Galante prostheses available to use from our series of 1480 implantations performed between 1985 and 1996. These three pieces were selected because large-sized fibers of metallic debris were identified on the polyethylene surface and because the explants had been performed for reasons other than loosening in aseptic patients. Macroscopic examination was combined with scan electron microscopy to analyze morphological changes.

We found that identical damage could be observed on the polyethylene explants despite the different sizes of the metallic heads and different metal-on-polyethylene combinations. Our analysis confirmed the deleterious effect of metallic foreign bodies trapped in contact with the articulate surfaces. These foreign bodies resulted in one case from rupture of a multifilament wire used for the trochanteric fixation and in two cases from the surfacing of the non-cemented Harris-Galante cups. The microscopic analysis demonstrated several successive localizations of the foreign bodies on the polyethylene surface before becoming deeply encrusted in the polyethylene where they deteriorated the femoral head surface (rough) and wore the polyethylene surface (abrasion). When the fibers came from the surfacing of the Harris-Galante cups, the metallic debris remained unrecognized during the revision procedure and were only identified later during the systematic examination of prosthetic explants.

These findings emphasize the importance of quality surface treatments for non-cemented prostheses and argue in favor of particular precautions during operative manipulation of these components. A systematic analysis of the prosthetic explants is advisable, particularly for components explanted because of wear or unexplained osteolysis. Use of multifilament trochanteric wires should be avoided because rupture raises the risk of intra-articulate migration of metallic debris. If the prosthesis involves a polyethylene acetabular surface, ceramic heads should be preferred to improve resistance to abrasion, particularly to limit the deleterious effect of a third body.