Abstract
Les spécimens de genou de deux patients ostéoporotiques qui ont subi une arthroplastie unilatérale du genou pour une ostéonécrose suspectée du genou ont été examinés histologiquement. Les résultats préopératoires des images par résonance magnétique chez les deux patients étaient cohérents avec le diagnostic d’ostéonécrose des condyles fémoraux médians, bien que les radiographies simples aient montré des changements dégénératifs minimes. Chez les deux patients, les densités minérales osseuses préopératoires du condyle fémoral et du tibia proximal du côté affecté étaient plus faibles que celles du côté non affecté. L’examen pathologique du condyle fémoral et du tibia proximal réséqués a montré un cartilage articulaire presque intact, une cicatrisation de l’os sous-chondral affaissé et une perte importante d’os trabéculaire. Histologiquement, aucun signe d’ostéonécrose, y compris des lacunes vides de l’os trabéculaire, n’a été observé. Ces résultats indiquent que l’effondrement de l’os sous-chondral causé par l’ostéoporose, mais pas par l’ostéonécrose, est à l’origine du changement arthrosique du genou affecté. Ce rapport souligne qu’il peut y avoir des cas d’arthrose locale progressive causée par la fracture de l’os sous-chondral à cause de l’ostéoporose.
1. Introduction
Il existe de nombreuses théories sur la cause de l’arthrose. Cependant, comme il existe deux rapports majeurs sur la relation entre l’ostéoporose et l’arthrose, celle-ci reste controversée. La première est qu’une densité minérale osseuse (DMO) réduite de l’os sous-chondral est observée au stade précoce de l’arthrose, bien que la sclérose de l’os sous-chondral et une DMO plus élevée soient observées radiologiquement, ce qui pourrait en effet prédire le développement d’un défaut du cartilage. La seconde est que les femmes ayant une DMO élevée ont une incidence élevée d’arthrose, alors que la progression de l’arthrose est relativement lente par rapport à celle observée avec une DMO faible. En outre, il existe de nombreuses théories en rapport avec les incohérences suivantes : le risque d’arthrose augmente proportionnellement à l’augmentation de la DMO, alors qu’il diminue avec l’accumulation de la DMO . Bien qu’il existe de nombreuses pathogénies multifactorielles de l’ostéonécrose spontanée du genou (SONK), une théorie préconise que la SONK est induite par une fracture d’insuffisance sous-chondrale qui peut être associée à l’ostéoporose, et le taux d’incidence est supposé être d’environ 10 % dans l’arthrose du genou dans la phase initiale, en particulier en association avec la SONK. Dans cet article, nous présentons deux cas d’arthrose du genou initialement diagnostiqués comme SONK. Sur la base de notre expérience de l’imagerie par résonance magnétique et de l’examen pathologique, il apparaît que nos cas sont en contradiction avec l’hypothèse selon laquelle une faible DMO est un facteur de risque avec la microfracture qui pourrait conduire à une ostéonécrose permanente. En fait, les présents cas suggèrent que la phase radiologique initiale du SONK peut être curable, mais l’irrégularité résultante de la surface articulaire induit de l’arthrose.
2. Rapport de cas
2.1. Cas 1
Une femme de 73 ans s’est plainte d’une douleur au genou gauche sans antécédents de traumatisme ou de trouble systémique qui aurait pu causer une douleur articulaire. L’examen physique a révélé une sensibilité dans l’articulation médiale du genou. De plus, les radiographies simples n’ont révélé aucun changement dégénératif, suggérant un grade 1 de Kellgren-Lawrence (Figure 1). L’angle fémoro-tibial était de 173° en position debout. Les résultats de laboratoire étaient dans les limites normales. Une mesure de la DMO surfacique a été effectuée au niveau du fémur proximal par absorptiométrie à rayons X à double énergie (DXA) (Hologic QDR Discovery W type, Toyo Medic., Tokyo, Japon) et a suggéré un diagnostic d’ostéoporose, avec un score T de 59 %. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) a montré une faible intensité de signal sur l’imagerie pondérée en T1 (figure 2(a)), tandis que l’intensité était élevée au centre et faible dans la zone environnante du condyle fémoral médial sur l’imagerie pondérée en T2, suggérant une ostéonécrose (figure 2(b)).
Cas 1. La radiographie ordinaire préopératoire ne révèle aucune modification dégénérative, suggérant un grade 1 de Kellgren-Lawrence.
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(a)
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Cas 1. Images de résonance magnétique préopératoires du genou affecté. L’image pondérée en T1 montre une faible intensité du signal du condyle fémoral médial et du plateau tibial (a). L’image pondérée en T2 montre une intensité élevée dans la zone centrale de la lésion fémorale et la zone environnante de faible intensité (b).
Pour rechercher la cause de la relation entre l’ostéoporose et l’arthrose, des examens complémentaires ont été réalisés à l’aide de la DXA du condyle fémoral et de la partie proximale du tibia. Les mesures localisées de la DMO des condyles du genou ont été effectuées avec le patient en position couchée sur la table de scanner. Dans les condyles tibiaux, trois régions d’intérêt carrées ont été marquées sur la vue frontale (figure 3). Une ligne s’étendant jusqu’aux bords latéraux et médiaux du tibia proximal a été divisée en trois longueurs égales, et les régions d’intérêt (ROI) ont été marquées en dessous. Ainsi, trois DMO du condyle tibial ont été calculées pour le tibia. De plus, les DMO du condyle fémoral médial et latéral dans les régions d’intérêt carrées de même taille ont également été calculées selon les mêmes méthodes.
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(a)
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Un exemple des zones de mesure de la densité minérale osseuse des condyles du genou.
Les DMO du condyle fémoral et du plateau tibial étaient plus faibles du côté affecté que du côté sain (tableau 1), montrant que la DMO de l’articulation du genou affectée était plus faible que celle de l’articulation du genou non affectée.
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Une arthroplastie unilatérale du genou a été réalisée. Les changements pathologiques du composant fémoral, la zone ostéonécrotique suspectée, ont été examinés. Lors de l’examen pathologique, la couche cartilagineuse superficielle était intacte, et il y avait quelques zones réparées après la fracture de l’os sous-chondral avec la migration du tissu fibreux qui l’accompagnait (figure 4(a)). L’os sous-chondral adjacent à la zone effondrée présentait un amincissement de l’os trabéculaire et une moindre connectivité trabéculaire (Figure 4(b)).
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(a)
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Photomicrographies du condyle fémoral obtenues à partir du site chirurgical du cas 1. Un spécimen obtenu dans la zone centrale de la lésion montre un cartilage articulaire moins destructeur, une cicatrisation de l’os sous-chondral et une migration du tissu fibreux dans la zone sous-chondrale (a). Un spécimen provenant de la zone environnante de la lésion montre un cartilage articulaire normal, un amincissement de l’os trabéculaire et une moindre connectivité trabéculaire, suggérant une ostéoporose de la zone sous-chondrale (b). Coloration à l’hématoxyline et à l’éosine. Grossissement original ×40.
2.2. Cas 2
Une femme de 70 ans a reçu un diagnostic d’arthrose du genou gauche un an auparavant. Elle a suivi une thérapie physique mais s’est plainte d’une douleur aiguë soudaine. L’examen physique a révélé une sensibilité de l’articulation médiale du genou et l’absence d’épanchement, et les radiographies simples ont montré des changements dégénératifs, qui impliquaient un grade 2 de Kellgren-Lawrence (figure 5). L’angle fémoro-tibial était de 178° en position debout. Les résultats de laboratoire étaient dans les limites de la normale. La DMO du fémur proximal était de 67 %, indiquant une ostéoporose. L’IRM a montré des changements d’intensité similaires à ceux du cas 1 (figures 6(a) et 6(b)).
La radiographie ordinaire préopératoire du cas 2 montre de légers changements dégénératifs, suggérant un grade 2 de Kellgren-Lawrence.
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(a)(a)
(b)
Images préopératoires par résonance magnétique du genou affecté dans le cas 2. L’image pondérée en T1 montre une faible intensité du signal sur le condyle fémoral médial et le plateau tibial (a). L’image pondérée en T2 montre une intensité élevée dans la zone centrale de la lésion fémorale et la zone environnante de faible intensité (b).
Les DMO du condyle fémoral et du plateau tibial ont été mesurées avec la technique susmentionnée, et les DMO étaient plus faibles du côté affecté que du côté sain (tableau 1).
Ce patient a également subi une arthroplastie unilatérale du genou. Les résultats pathologiques du condyle fémoral de ce cas étaient cohérents avec ceux du cas 1. Aucune preuve histologique d’ostéonécrose n’a été observée, mais un effondrement osseux sous-chondral cicatrisé et une ostéoporose ont été observés.
Lors du dernier suivi postopératoire à 2 ans, les deux patients ne se plaignaient pas de douleurs au genou et les examens radiographiques n’ont montré aucune anomalie.
3. Discussion
À l’heure actuelle, beaucoup perçoivent une relation étroite entre la DMO et l’arthrose du genou, tandis que d’autres les considèrent comme distinctes. Jusqu’à présent, les rapports de recherche ont été contradictoires et peu concluants. Certains rapports ont montré que le risque d’arthrose augmente proportionnellement à l’augmentation de la DMO de la colonne lombaire. À l’inverse, d’autres rapports ont montré que le risque d’arthrose augmente proportionnellement à la diminution de la DMO du col du fémur . Les premiers ont avancé qu’une DMO élevée surchargeait la surface articulaire du genou, provoquant des dommages au cartilage articulaire qui induisent un rétrécissement de l’espace articulaire comme s’il s’agissait d’une dégénérescence sévère. Les seconds ont suggéré que l’os sous-chondral des patients ostéoporotiques était exposé à une contrainte mécanique directe via le cartilage articulaire, entraînant une modification de l’os spongieux entourant l’os sous-chondral, impliquant une microfracture et une ostéonécrose et conduisant à la promotion de la déformation en valgus du genou, comme par la décompression de la surface articulaire . En outre, on pense également que le SONK est une union défectueuse de l’os due à un changement ischémique. On ne sait toujours pas si ces théories sont correctes.
Bien qu’un consensus clair n’ait pas encore été atteint, les cas actuels présentaient une faible DMO et pouvaient avoir des microfractures. Par conséquent, l’accent a été mis dans nos cas sur la faible DMO et les résultats radiologiques et pathologiques. Ces deux cas ont été diagnostiqués comme une ostéonécrose du condyle fémoral médial sur la base de l’imagerie préopératoire et des résultats cliniques. Cependant, les résultats histologiques des spécimens chirurgicaux ont révélé que ces lésions étaient un effondrement de l’os sous-chondral dans le condyle fémoral médial causé par une ostéoporose sévère et que les lésions étaient histologiquement guéries avec une irrégularité de la surface articulaire. Cela signifie que la fragilité de l’os sous-chondral dans le condyle fémoral médial pourrait avoir une relation étroite avec le diagnostic d’imagerie de SONK.
Karvonen et al. ont suggéré que la DMO de l’os sous-chondral dans l’arthrose de grade moyen du genou est inférieure à celle de la surface articulaire environnante dans les genoux arthrosiques, ce qui implique que la zone de l’os sous-chondral dans la phase initiale de l’arthrose du genou est fragile avec le stress mécanique, comme le port de poids. De plus, Goerres et al. ont noté que l’arthrose du genou pouvait conduire à la détection de SONK, c’est-à-dire de nécrose osseuse idiopathique à l’IRM aux stades 1-2 de Kellgren-Lawrence. Kesemenli et al. ont noté que le SONK est considéré comme une microfracture. Karachalios et al. ont également noté que l’os sous-chondral articulaire ostéoporotique peut conduire à une fragilité osseuse, provoquant des microfractures répétées, et son accumulation conduit finalement à l’ostéonécrose.
Considérant ces résultats et ces théories, nous supposons que l’arthrose du genou à apparition soudaine était due à l’effondrement de l’os sous-chondral avec la perte de DMO. Bien qu’il y ait eu quelques rapports selon lesquels l’ostéonécrose était la cause de l’arthrose à la lumière des résultats radiologiques, en fait, il pourrait exister des cas d’arthrose locale progressive qui ont été causés par la fracture de l’os sous-chondral en raison de l’ostéoporose.
En d’autres termes, les patients ostéoporotiques qui se plaignent de douleurs au genou pourraient développer des microfractures du condyle fémoral médial qui contribuent au SONK. Par conséquent, il est important pour les chirurgiens orthopédistes de dépister les phases initiales du SONK et de le traiter de manière appropriée dès que possible. Vraisemblablement, il devrait y avoir des cas de SONK à l’examen radiologique qui ne présentent pas de lésions nécrotiques à l’examen histologique.
En résumé, deux patients ostéoporotiques qui avaient une faible DMO du condyle fémoral et du plateau tibial et un diagnostic d’imagerie préopératoire de SONK ont été décrits. Ils ont subi une intervention chirurgicale, et les pièces chirurgicales ont montré une guérison de l’effondrement osseux sous-chondral et une ostéoporose significative. Les données de DMO des genoux affectés et les examens histologiques après la chirurgie ont fortement soutenu l’idée que la perte osseuse locale avait une certaine relation avec le diagnostic d’imagerie de SONK.
Conflit d’intérêts
Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas de conflit d’intérêts concernant la publication de cet article.