Techniques de fixation des fractures du col fémoral : dernières avancées de la recherche — revue narrative

Aperçu

La fracture du col fémoral constitue un problème difficile qui nécessite une résolution urgente en pratique clinique orthopédique ; ce type de fracture augmente considérablement le taux d’invalidité et de mortalité des patients. Chez les jeunes adultes, les fractures du col fémoral résultent principalement de traumatismes à haute énergie et s’accompagnent fréquemment de multiples autres lésions, ce qui en fait un type de traumatisme à haut risque. En revanche, chez les patients âgés, ces fractures sont majoritairement dues à des traumatismes à faible énergie survenant dans un contexte d’ostéoporose, mais, en raison de la superposition de comorbidités, les risques d’invalidité et de décès sont souvent encore plus élevés. À l’heure actuelle, le traitement clinique des fractures du col fémoral repose sur un consensus unanime : la chirurgie constitue la première option thérapeutique. Les procédures chirurgicales se répartissent principalement en deux grandes catégories : la fixation interne et l’arthroplastie. La tête fémorale bénéficie de « trois » sources vasculaires principales : ① Plus de 70 % de son irrigation provient des artères rétinaculaires issues des artères circonflexes médiale et latérale du fémur ; il s’agit de la voie vasculaire la plus importante pour la tête fémorale. ② Environ 20 % proviennent de l’artère nourricière du corps fémoral. Cette artère pénètre dans la cavité médullaire au niveau de la diaphyse moyenne du fémur et n’atteint que le col fémoral, fournissant ainsi une quantité limitée de sang et contribuant peu à l’irrigation de la tête fémorale. ③ Environ 5 % proviennent de l’artère du ligament rond, qui vascularise uniquement la région de la fossette de la tête fémorale et joue un rôle très modeste dans l’apport sanguin chez l’adulte. Le degré de lésion vasculaire est étroitement corrélé au degré de déplacement de la fracture, et une altération de la perfusion sanguine augmente directement le risque d’ostéonécrose de la tête fémorale (ONFH). Par conséquent, lors du choix clinique entre fixation interne et arthroplastie, il est indispensable d’évaluer de façon globale des paramètres tels que le déplacement de la fracture, les déficits osseux et l’âge du patient : tous ces facteurs peuvent accroître le risque de complications telles que l’échec de la fixation, la pseudarthrose ou la consolidation vicieuse, altérant gravement la fonction du membre affecté et la qualité de vie des patients. La fixation interne constitue la procédure chirurgicale fondamentale pour les fractures du col fémoral. Depuis de nombreuses années, diverses techniques de fixation interne ont été continuellement développées et améliorées, tant au niveau national qu’international, afin d’assurer une stabilité optimale des fragments osseux, de favoriser la consolidation osseuse et de restaurer au maximum la fonction du membre lésé. Cette revue synthétise systématiquement les différentes stratégies de fixation interne employées dans le traitement des fractures du col fémoral et fournit une explication approfondie des critères de sélection des indications, des procédures courantes et des orientations émergentes en matière de développement de la chirurgie de fixation interne.

01 Stratégies de sélection pour la fixation interne

Avant d’aborder les différentes procédures de fixation interne des fractures du col fémoral, il est d’abord nécessaire de préciser les indications chirurgicales de la fixation interne. La littérature actuelle rapporte que le taux d’échec opératoire et le taux de réintervention après fixation interne des fractures du col fémoral varient de 8 % à 21 %, avec des différences individuelles importantes. Par conséquent, une compréhension approfondie des divers facteurs de risque influençant les résultats de la fixation interne est essentielle pour la prise de décision clinique.

1.1 Déplacement de la fracture et systèmes de classification

Lors de la détermination du plan thérapeutique pour les fractures du col fémoral, le degré de déplacement de la fracture constitue l’indicateur d’évaluation principal, car ce déplacement permet de prédire directement le risque de lésion vasculaire. Bien que plusieurs systèmes de classification des fractures soient actuellement disponibles pour évaluer ce déplacement, aucune classification unique ne permet de guider entièrement le traitement ni de prédire le pronostic. Celle qui reste la plus utilisée en pratique clinique est la classification de Garden. Cette classification a été proposée en 1961 par le chirurgien orthopédiste britannique Robert Symon Garden. Fondée sur le déplacement de la fracture, l’intégrité de la fracture et la relation d’alignement des travées entre la tête et le col fémoraux, elle divise les fractures du col fémoral en quatre types. Les types I et II de Garden correspondent à des fractures non déplacées : le type I est une fracture incomplète en impact valgus ; le type II est une fracture complète sans déplacement. La plupart des cliniciens privilégient la fixation interne pour ce type de fracture.

1.2 Angle de Pauwels (angle d’inclinaison de la fracture)

L’angle de Pauwels sert à décrire l’inclinaison verticale de la ligne de fracture et constitue un autre indicateur fondamental orientant le traitement. Selon la direction de la ligne de fracture, la classification de Pauwels divise les fractures du col fémoral en trois grades : grade I : angle de Pauwels < 30° ; grade II : 30° ≤ angle de Pauwels ≤ 50° ; grade III : angle de Pauwels > 50°. Dans ce système de classification, plus l’angle de Pauwels est élevé (c’est-à-dire plus la ligne de fracture est verticale), plus les extrémités fracturées sont exposées aux forces de cisaillement, plus la stabilité est médiocre et plus le risque d’échec de la fixation interne est nettement accru par rapport aux schémas de fracture horizontaux. Par conséquent, pour les fractures du col fémoral présentant un angle de Pauwels élevé, un pronostic défavorable de la fixation interne doit être anticipé préalablement.

1.3 Facteurs liés à la qualité osseuse et à l’âge

Le déplacement initial après la lésion, pris isolément, ne permet pas de déterminer de façon exhaustive le pronostic de la fixation interne : certaines fractures fortement déplacées présentent un bon résultat après fixation interne, tandis que des fractures à peine déplacées peuvent également connaître un échec de la fixation interne. La qualité osseuse constitue un autre facteur déterminant, étroitement corrélé à l’âge du patient. Bien que d’autres éléments, tels que la qualité de la réduction, revêtent également une importance capitale, l’âge avancé combiné à une ostéoporose sévère et à une réserve osseuse extrêmement médiocre constitue un facteur de risque indépendant d’échec de la fixation interne.

1.4 Inclinaison postérieure de la fracture (angulation apex-antérieure)

L’inclinaison postérieure de la fracture (aussi appelée angulation apex-antérieure) influence également les résultats de la fixation interne. La définition de l’inclinaison postérieure dans la littérature comporte deux types de modifications : l’angulation postérieure entre la tête et le col fémoraux, ainsi que le déplacement postérieur ; ces deux anomalies compromettent la stabilité de la fracture et lésent les vaisseaux nourriciers traversant la zone fracturée. Palm et al. ont confirmé que l’inclinaison postérieure ≥ 20° constitue le seul facteur de risque indépendant prédictif d’une réintervention. Bien que la classification de Garden soit simple d’utilisation et largement employée depuis longtemps, elle présente des lacunes évidentes : l’accord interobservateur y est très faible, avec des valeurs kappa comprises entre 0,03 et 0,56, ce qui rend difficile une évaluation précise du degré d’inclinaison postérieure de la fracture. Lorsqu’on se fie uniquement aux radiographies antéropostérieures (AP) de la hanche pour classer une fracture comme type I ou II selon Garden (fractures non déplacées) et planifier une fixation interne, une vigilance particulière s’impose ; si l’angle d’inclinaison postérieure est important, il doit être entièrement corrigé en peropératoire, et, dans certains cas, la fixation interne doit même être abandonnée au profit d’une arthroplastie directe.

1.5 Moment de l’intervention chirurgicale

Le moment de l’intervention chirurgicale est un facteur important déterminant le pronostic de la fixation interne. Il existe un consensus général dans le domaine selon lequel l’intervention devrait être réalisée le plus tôt possible, ce qui réduirait théoriquement le risque de nécrose post-traumatique de la tête fémorale et de pseudarthrose. Une méta-analyse récente menée par Papakostidis et al. a montré que l’intervalle entre le traumatisme et l’intervention de fixation interne pour fracture du col fémoral n’était pas statistiquement associé à l’incidence de nécrose de la tête fémorale ; toutefois, une intervention réalisée plus de 24 heures après le traumatisme augmentait significativement le risque de pseudarthrose (rapport de cotes [RC] = 0,33, p < 0,01).

1.6 Méthode de réduction : réduction ouverte contre réduction fermée

Avant la chirurgie, la stratégie de réduction doit être choisie : réduction ouverte ou réduction fermée. Par rapport à la réduction fermée, la réduction ouverte permet plus facilement d’obtenir une réduction anatomique, mais elle est plus traumatisante et est principalement utilisée pour les fractures fortement déplacées. En complément de la fixation interne, les fractures déplacées du col fémoral peuvent également être traitées par arthroplastie ; ainsi, en pratique clinique, la réduction fermée est plus fréquemment employée que la réduction ouverte lors des interventions de fixation interne. Des méta-analyses récentes et des essais contrôlés randomisés ont confirmé qu’il n’existe aucune différence significative entre réduction ouverte et réduction fermée en ce qui concerne le taux de pseudarthrose, la nécrose de la tête fémorale ou le taux global de complications. Patterson et al., s’appuyant sur une étude multicentrique menée dans 12 centres traumatologiques de niveau I en Amérique du Nord, ont souligné que, chez les patients jeunes et d’âge moyen présentant une fracture déplacée du col fémoral, la réduction ouverte n’améliore pas de façon significative la qualité de la réduction, mais augmente plutôt le risque de réintervention ; par conséquent, la réduction ouverte exige un contrôle strict des indications et doit être utilisée avec prudence.

1.7 Concepts de fixation à longueur stable et de compression peropératoire

Il existe deux concepts fondamentaux dans la fixation interne du col fémoral : la fixation à longueur stable et la fixation par compression peropératoire. L’avantage de la fixation à longueur stable réside dans sa capacité à réduire le raccourcissement fémoral postopératoire ; toutefois, lorsque la fracture est fortement comminutive, la stabilité globale de cette méthode de fixation diminue, et les risques de pseudarthrose et d’échec de la fixation interne augmentent. Des études connexes ont également confirmé un taux de réintervention plus élevé dans de tels cas. Par conséquent, pour les fractures comminutives sévères du col fémoral, l’emploi systématique de la fixation à longueur stable n’est pas recommandé.

1.8 Controverses relatives au choix de l’implant

Il subsiste un débat important dans la pratique clinique concernant le choix optimal des implants chirurgicaux pour les fractures du col fémoral. Des études cliniques et des essais biomécaniques pertinents continuent d’être publiés, et de nouveaux implants ainsi que des techniques de fixation évoluent constamment. La section suivante présente, un par un, les implants actuels de fixation interne les plus courants et les avancées récentes associées dans la recherche.

02 Procédures principales de fixation interne pour les fractures du col fémoral

2.1 Vis dynamique de hanche (DHS)

La vis dynamique de hanche (DHS) est l’un des systèmes les plus couramment utilisés pour la fixation interne des fractures du col fémoral. Sa conception de première génération a été réalisée par Robert Danis en 1934, et elle possède une longue histoire d’application. L’appareil a initialement été développé spécifiquement pour assurer une fixation stable des fractures du col fémoral, puis amélioré de façon continue par des chercheurs tels qu’Ernst Pohl, Willis L. Pugh et John Charnley, évoluant ainsi vers le système DHS moderne actuel, pleinement éprouvé. À l’heure actuelle, son champ d’application ne se limite plus aux fractures du col fémoral et couvre également la fixation de diverses fractures proximales du fémur (figure 1).

Figure 1. Homme âgé de 51 ans présentant une fracture instable du col fémoral, traitée par fixation interne à l’aide d’une vis dynamique de hanche (DHS). Les radiographies préopératoires (A) antéro-postérieure et (B) latérale de la hanche montrent une fracture déplacée du col fémoral ; lors du suivi postopératoire à 2 ans, les radiographies (C) antéro-postérieure et (D) latérale ne révèlent aucune complication.

Le DHS est un implant fondamental du système d’instruments chirurgicaux destiné aux fractures du col fémoral, et sa conception repose sur deux grands principes mécaniques : le partage de charge et l’impact contrôlé. Pendant l’intervention, une vis de compression traverse la ligne de fracture et s’associe à une plaque latérale fixée sur la diaphyse fémorale afin d’obtenir une compression axiale et de maintenir la stabilité de la fracture. Le DHS convient particulièrement aux fractures stables à déplacement minime, avec des taux de consolidation osseuse relativement optimaux et une récupération fonctionnelle satisfaisante du membre affecté. Sur le plan clinique, le DHS est fréquemment comparé à la fixation par plusieurs vis cannulées : cette dernière nécessite une dissection des tissus mous moins étendue et s’accompagne d’une perte sanguine moindre ; toutefois, le DHS assure une stabilité de fixation supérieure. Deneka et al. ont mené une étude biomécanique contrôlée sur la fixation interne des fractures instables du col fémoral de type basicervical et ont confirmé que la résistance mécanique du DHS dépasse celle de la fixation par plusieurs vis cannulées. Des données cliniques issues d’une récente revue systématique et d’une méta-analyse réalisées par Lim et al. montrent que, pour les fractures du col fémoral à grand angle de Pauwels (types II et III), le taux de pseudarthrose après fixation par DHS est inférieur à celui observé après fixation par plusieurs vis cannulées (Risque relatif = 0,32 ; intervalle de confiance à 95 % : 0,11–0,96 ; p = 0,04), soulignant ainsi l’avantage thérapeutique du DHS dans ces cas. Des différences régionales existent quant aux préférences des chirurgiens en matière de choix technique. Grâce à une enquête transversale combinée à une analyse de régression, Bhandari et al. ont constaté que les chirurgiens européens privilégient davantage le DHS par rapport aux vis cannulées multiples, comparativement aux chirurgiens nord-américains. Des études biomécaniques et cliniques confirment toutes que la résistance de la fixation par DHS n’est pas inférieure — voire est supérieure — à celle obtenue avec plusieurs vis cannulées, notamment dans les fractures fortement verticales (types II et III de Pauwels) et les fractures instables (types III et IV de Garden).

2.2 Vis cannulées multiples (VCM)

La fixation par vis cannulée constitue une alternative mini-invasive à la plaque DHS et convient particulièrement aux patients jeunes et d’âge moyen présentant une fracture du col fémoral, avec un bon stock osseux et un déplacement minime. Cette procédure repose sur la fluoroscopie ou sur un guidage par imagerie peropératoire pour placer percutanément plusieurs vis traversant les extrémités fracturées. Les vis cannulées permettent de préserver l’irrigation sanguine de la tête fémorale, de réduire le traumatisme chirurgical et de raccourcir la période de récupération (figure 2).

Figure 2. Homme âgé de 79 ans traité pour une fracture du col fémoral par ostéosynthèse interne à l’aide de vis cannulées multiples (VCM). Radiographies préopératoires initiales : (A) incidence antéropostérieure (AP) et (B) incidence latérale ; radiographies immédiatement postopératoires : (C) incidence AP et (D) incidence latérale ; radiographies lors du suivi final à 5 ans après l’intervention : (E) incidence AP et (F) incidence latérale.

Après la publication, par Garden, Barnes et leurs collègues, d’études connexes, la technique des vis cannulées multiples s’est largement répandue dans les années 1960–1970 ; vers le milieu des années 1980, le positionnement parallèle des vis est progressivement devenu la pratique dominante, car cette configuration permet une impaction modérée au niveau du site de fracture. Des essais biomécaniques menés par Selvan et al. ont confirmé que l’arrangement triangulaire des vis offre une résistance à la défaillance supérieure à celle d’autres configurations. Au début du XXIe siècle, les configurations parallèle et triangulaire des vis ont acquis une large reconnaissance mondiale. Une méta-analyse récente réalisée par Lim a montré que, dans le cas de la fixation par vis cannulées multiples des fractures du col fémoral, l’arrangement parallèle des vis n’était pas corrélé à une pseudarthrose ni à une nécrose avasculaire de la tête fémorale (ONFH) postopératoire. De nombreuses études ont utilisé la conception assistée par ordinateur (CAO) afin d’explorer les trajectoires optimales des vis. En 2011, Filipov a proposé la technique de placement de vis à double soutien biplanaires afin d’obtenir un soutien cortical supplémentaire. Sur le plan clinique, on utilise couramment une configuration inversée en triangle composée de trois vis : la première vis est placée à proximité du calcar, la deuxième près du cortex postérieur et la troisième près du cortex antérieur. Comparée à la plaque dynamique d’hip (DHS), la fixation par vis cannulées est moins traumatisante et entraîne moins de saignements peropératoires ; dans certains cas, l’intervention peut être entièrement percutanée, sans incision, ce qui réduit la dissection des tissus mous, raccourcit la durée d’hospitalisation et abaisse le coût du traitement. Toutefois, dans le cas de fractures déplacées du col fémoral, l’utilisation de cette procédure exige une sélection rigoureuse des patients ainsi qu’une attention particulière à la qualité de la réduction. Kim et al. ont mené une étude portant sur des patients présentant une fracture du col fémoral et âgés de moins de 60 ans : les 52 cas inclus ont tous été traités par fixation par vis cannulées multiples, et toutes les fractures étaient instables, de type III ou IV selon la classification de Garden ; l’incidence des complications postopératoires, telles que la nécrose de la tête fémorale et la pseudarthrose, atteignait 51,5 % ; chez les patients ayant développé des complications, l’angulation postérieure de la fracture sur les radiographies latérales était significativement plus marquée (16,9° contre 10,3°, P = 0,026).

2.3 Système de col fémoral (FNS)

Le système de fixation du col fémoral (FNS) est un dispositif récemment mis au point qui combine les deux avantages mécaniques de la compression et de l’anti-rotation. Le FNS utilise une structure composite vis-plaque pour assurer une fixation de haute résistance ; la lame, associée à une vis anti-rotation, améliore simultanément la stabilité axiale et la résistance à la rotation. Comparé au DHS, le FNS nécessite une dissection moindre des tissus mous et comporte un risque plus faible de saignement peropératoire ; il s’agit d’un système de fixation mini-invasif qui intègre les avantages tant du DHS que des multiples vis cannulées. Plusieurs études biomécaniques ont confirmé que la stabilité axiale et rotatoire du FNS est comparable à celle du DHS conventionnel et supérieure à celle des multiples vis cannulées. Stoffel et al. ont montré que, dans le cas de fractures instables intracapsulaires du col fémoral (notamment de type III selon Pauwels), la stabilité biomécanique du FNS est équivalente à celle du DHS et nettement supérieure à celle des MCS. Moon et al., dans une étude in vitro portant sur des fractures déplacées basicervicales du col fémoral, ont confirmé que, même pour les fractures extracapsulaires, les performances de fixation du FNS ne sont pas inférieures à celles du DHS. Des études cliniques soutiennent également les avantages du FNS dans le traitement des fractures du col fémoral chez l’adulte. Patel et al. ont inclus huit études dans une revue systématique et une méta-analyse : comparé aux multiples vis cannulées classiques, le FNS s’est associé à des taux de complications postopératoires plus faibles, à une moindre raccourcissement du col fémoral, à de meilleurs taux de consolidation osseuse et à des scores fonctionnels supérieurs pour le membre affecté (tous les p < 0,001). Bien que les essais in vitro existants et les résultats de suivi clinique à court terme soient favorables, le FNS est commercialisé depuis relativement peu de temps et manque encore de données de suivi à long terme ; en outre, son coût est relativement élevé et son rapport coût-efficacité insuffisant. D’autres études restent nécessaires pour évaluer les complications potentielles liées au retrait de l’implant. Yoon et al. ont passé en revue 43 cas opératoires avec FNS, dont 5 ont nécessité le retrait de l’implant ; chez 3 de ces patients, un arrachement des vis de verrouillage distal a été observé, soit une incidence de 60 %.

Figure 3. Une femme âgée de 60 ans présentant une fracture stable du col fémoral traitée par ostéosynthèse interne au moyen du système Femoral Neck System (FNS). Les radiographies préopératoires de la hanche en incidence antéropostérieure (AP) et latérale sont présentées respectivement aux figures (A) et (B) ; lors du suivi postopératoire à un an, les radiographies (C) AP et (D) latérale ne révèlent aucune complication.

2.4 Options élargies : procédures modifiées d’ostéosynthèse interne et techniques d’ostéosynthèse complémentaires

Ostéotomie valgus intertrochanterienne combinée à une ostéosynthèse interne

Cette procédure constitue un traitement modifié des fractures instables du col fémoral, à savoir une ostéotomie valgus intertrochantérienne en une seule étape combinée à la fixation interne de la fracture ; elle est principalement utilisée pour les fractures instables de type III et IV selon Garden présentant des lignes de fracture orientées verticalement. Lors de la même intervention chirurgicale que l’insertion de l’implant, une ostéotomie valgus intertrochantérienne est réalisée afin de modifier la direction des forces mécaniques agissant sur la surface verticale de la fracture, réduisant ainsi le risque de complications fréquemment observées avec ce type de fracture.

Fixation par plaque de contre-appui antéromédiale

Un autre type de technique de fixation adjointe est la plaque de contrebutement antéromédiale, qui utilise généralement une plaque de reconstruction afin d’assurer un soutien médial du col fémoral. En complément de la fixation latérale classique, cette procédure ajoute un soutien par plaque au calcar, améliorant ainsi de façon notable la stabilité globale ; elle est principalement utilisée chez les patients jeunes présentant un stock osseux adéquat. Bien que des études biomécaniques et cliniques relatives à cette approche existent, celle-ci n’est pas couramment utilisée en pratique clinique.

Conclusion

Dans le traitement des fractures du col fémoral, la fixation interne constitue une modalité thérapeutique fondamentale ; les décisions cliniques exigent une évaluation rigoureuse et elle représente le fondement de la stratégie thérapeutique globale pour ces fractures. Les procédures actuelles de fixation interne les plus répandues sont les vis cannulées multiples (MCS), la vis dynamique de hanche (DHS) et le système pour col fémoral (FNS). Selon les essais biomécaniques existants et les données issues de la recherche clinique : lors de la réalisation d’une fixation interne pour des fractures instables du col fémoral, l’emploi de vis cannulées multiples nécessite une prudence particulière, car leur résistance à la fixation est légèrement inférieure à celle de la vis dynamique de hanche et du système pour col fémoral. En tant que dispositif de fixation de dernière génération, le système pour col fémoral offre une résistance à la fixation comparable à celle de la vis dynamique de hanche tout en présentant les avantages de la mini-invasivité propres aux vis cannulées multiples ; toutefois, il convient de reconnaître objectivement que les données issues de suivis à long terme pour ce dispositif font encore défaut.

Références :

1. Kim CH, Kim JW. Une mise à jour récente sur les techniques de fixation des fractures du col fémoral : une revue narrative. J Clin Orthop Trauma. 2024 juil. 17;54:102497. doi: 10.1016/j.jcot.2024.102497. Erratum dans : J Clin Orthop Trauma. 2026 janv. 08;73:103343. doi: 10.1016/j.jcot.2026.103343. PMID : 39157173 ; PMCID : PMC11326900.

2. Pearce JCH, Mitchell CJ. Fractures de la hanche chez les adultes plus jeunes. Surgery. 2023;41:200–206.

3. Handoll HH, Parker MJ. Traitement conservateur versus traitement opératoire des fractures de la hanche chez l’adulte. Cochrane Database Syst Rev. 2008 : CD000337.