La malposition rotatoire tridimensionnelle du composant fémoral de la prothèse unicompartimentale du genou (PUC) est un facteur majeur d’échec mécanique, malgré un alignement et une position de l’implant tibial corrects. Une méthode de mesure de la rotation de l’implant fémoral à l’aide d’un modèle géométrique original sur une radiographie de face est décrite.

Deux cent soixante-seize PUC médiales, dont 227 non cimentées (Unigoeland, Depuy et Uni, AMP), et 49 cimentées (Miller-Galante, Zimmer), ont été revues et analysées selon le score Knee Society, avec un recul moyen de 11 ans (7 à 15 ans). L’alignement postopératoire et l’emplacement du point de contact fémoro-tibial ont été chiffrés. Les coordonnées frontales et sagittales du plateau tibial avec l’axe mécanique étaient relevées. Les deux coordonnées de l’implant fémoral étaient déterminées, sur le cliché de face, par les angles et β, entre l’axe mécanique et respectivement le grand axe condylien et la ligne condylienne inférieure passant par le sommet de la convexité du condyle. L’angle β ou rotation frontale de l’implant fémoral traduisait l’orientation de la coupe condylienne distale. L’angle a été validé : à partir de formules géométriques simples, en connaissant , β et la taille de l’implant, il était possible de mesurer le déplacement du point de contact, et la rotation transversale de l’implant, fonction de la différence -β qui est sa projection frontale et qui traduit l’orientation de la coupe condylienne postérieure.

L’alignement moyen était de 3° de varus. Au dernier recul, 81,2% des genoux (224 PUC) étaient satisfaisants avec : des angles et β déviés de moins de 4° de rotation externe (+6° à-4°) ; une différence -β moyenne de 1̊ ; un point de contact de 4 mm maximum du milieu du tibia. Les échecs concernaient 52 PUC (18,8%) : 4 divers et 48 mécaniques, dont 3 avec une usure seule du polyéthylène. Quarante-cinq PUC (16,3%) présentaient un descellement tibial seul, sur malpositions fémorales : angle moyen dévié de 13° (+16° à -9°) ; angle β moyen dévié de 8° (+12° à -8°) ; différence -β moyenne de 5° ; l’implant fémoral était de carre avec un point de contact périphérique de 5 mm ou plus.

Cause majeure d’échec, l’implant condylien en malposition rotatoire se présente en carrossage frontal et/ou en rotation transversale, augmentant la translation médio-latérale du point de contact lors de la mobilité articulaire, avec effets abrasifs et d’hyperpression tibiale. La malrotation frontale est due à une coupe condylienne distale sans correction de l’alignement en varus en extension, ou faite en flexion et en biseau sur un condyle en rotation externe. La malrotation transversale est due à une coupe postérieure sur condyle basculé, sans correction du varus de l’axe mécanique en flexion. Cette méthode de mesure de la rotation de l’implant fémoral et du déplacement du point de contact à partir d’un modèle géométrique sur une radiographie de face est utile pour comprendre les causes d’échec des PUC.

Rotatory malposition of the femoral component of a unicompartmental knee arthroplasty (UKA) is a key element of mechanical failure despite proper alignment and position of the tibial implant. The purpose of this study was to describe a method for measuring femoral implant rotation on the anteroposterior x-ray using an original geometric model.

276 medial UKA (227 non-cemented Uni Goeland, Depuy; Uni, AMP) and 49 cemented (Miller-Galante, Zimmer) were reviewed and analyzed at a mean 11 years (range 7 - 15) using the Knee Society Score. Mean objective and functional scores were 43 and 47 points preoperatively. Postoperative alignment and position of the femorotibial contact point were determined. The frontal and sagittal position of the tibial plateau was noted by the angle formed with the mechanical axis. Angles and β of the femoral implant formed between the mechanical axis and the greater condylar axis and the inferior condylar line passing through the apex of the condylar convexity respectively were measured on the AP view. Frontal rotation (angle β) of the femoral implant reflected the orientation of the distal condylar cut. The frontal measurement (angle ) was validated using simple geometric formulas: knowing angles and β and the size of the implant and the displacement of the point of contact was measured together with the true rotation of the femoral implant or anteroposterior divergence, function of the difference −β which is its frontal projection and reflects the orientation of the posterior condylar cut.

Mean alignment was 3° varus. At last follow-up, outcome was satisfactory in 81.2% of the knees (224 UKA). Mean objective and functional scores were 90 and 87 points. Angles and β were parallel and orthogonal to the mechanical axis or off by less than 4̊ external rotation (+6° to -4°). The mean difference −β (frontal projection of the femoral implant transverse rotation) was 1°. The point of contact was 4 mm or less from the middle of the tibia. Failures were observed in 18.8% of knees (52 UKA): 4 for diverse reasons and 48 for mechanical failure, including 3 with polyethylene wear without loosening (two by eccentric point of contact and neutral position and one by inverted misalignments). 45 UKA (16.3%) presented loosening of the tibial plateau alone with rotatory femoral malposition: mean a angle off 13% from the mechanical axis (+16° to -9°), mean β angle off 8° (+12° to -8°), mean −β difference 5°, femoral implant in square position on polyethylene with a peripheral point of contact ≥ 5 mm from the middle of the tibial plateau. The tibial implant exhibited mean varus of 1.5°.

The main cause of failure was rotatory malposition of the condylar implant often associating frontal with transversal rotation. This increased mediolateral translation of the point of contact during knee motion causing abrasion and excessive pressure on the medial portion of the plateau. Frontal malrotation externalizes the posterior cut on the condyle tilted by the varus position, without correcting the varus of the mechanical axis in flexion. To avoid such prosthetic malrotations, three corrections must be made before making the bone cuts: cancel the external rotation of the condyles in flexion by positioning the distal cut guide in extension; re-establish the mechanical axis by reducing the internal tilt of the condyles resulting from the varus position both in extension (distal cut) and flexion (posterior cut). Improved instrumentations and reproducible techniques are needed to re-establish the 3D anatomic orientation of the femoral component, a key element for longer life of unicompartmental prostheses. This method for measuring the rotation of the femoral implant and the displacement of the point of contact using a geometric model applied to the AP view is useful for better understanding UKA failures.