allergies Quelques vérités sur les en chirurgie orthopédique Livret rédigé pour le GECO, par :

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1 Quelques vérités sur les allergies Livret rédigé pour le GECO, par : I. Bossé, allergologue - La Rochelle, Pr P. Mertl, orthopédiste - CHU Amiens, Dr T. Germonville, orthopédiste - Royan.

2 Sommaire ALLERGIE AUX MÉTAUX...5 PRINCIPAUX MÉTAUX CONSTITUANT LES MATÉRIELS IMPLANTABLES...6 PRINCIPALES MATIÈRES ALLERGISANTES...7 SIGNES CLINIQUES DE L ALLERGIE...9 DÉTECTION DES PATIENTS À RISQUE...9 QUESTIONNAIRES GECO TRAITEMENT DES DONNÉES...11 COMMENT CONFIRMER L IMPUTATION DE L ÉCHEC À UNE RÉACTION ALLERGIQUE...12 COMMENT TRAITER UN ÉCHEC IMPUTABLE À UNE RÉACTION ALLERGIQUE BIBLIOGRAPHIE

3 ALLERGIE AUX MÉTAUX 20% de la population présente des signes d allergie cutanée aux métaux et notamment aux alliages métalliques contenant du nickel. 1 Ce taux est supérieur pour les femmes. Les pourcentages de personnes affectées par une hypersensibilité aux métaux augmentent, en particulier pour certaines professions exposées à ces métaux. (maçons, tanneurs, fabricants de bijoux ). Les échecs orthopédiques imputables à une hypersensibilité du patient à l un des composants métalliques de l implant ne sont pas bien connus, car l allergie n est pas une cause systématiquement recherchée en cas de douleurs ou d échec inexpliqué. L hypersensibilité aux métaux implantés n est pas systématiquement associée à une hypersensibilité cutanée, rendant la prédiction de l échec ou l identification de cette cause difficile. 2 Patients ayant une allergie cutanée au nickel (20 à 25%) Patients ayant perdu leur allergie cutanée au nickel (4%) Descellement et/ou douleurs inexpliquées Patients ayant une allergie aux implants contenant du nickel Patients ayant acquis une allergie au nickel (4%) Patients devant recevoir une prothèse Synthèse des possibilités de réactions allergiques à du matériel implanté 1 - Hallab N, Merritt K, Jacobs JJ. Metal sensitivity in patients with orthopaedic implants. J Bone Joint Surg Am. 2001;83: Gawkrodger DJ. Metal sensitives and orthopedic implants revisited : the potential for metal allergy with the new metal-on-metal joint prostheses. Br J Dermatol 2003; 148:

4 PRINCIPAUX MÉTAUX CONSTITUANT LES MATÉRIELS IMPLANTABLES Cobalt Chrome Manganèse Phosphore Alliage de Cobalt-Chrome X X X X X X X X X X X X X Souffre Nickel Molybdène Azote Carbone Silicium Acier Inox 316 L RSV X X X X X X X X X Acier Inox M30NW X O X X Alliage de titane TA6V Alliage de titane TA6Nb O O X Fer Tungstène UHMWPE O O HAP Aluminium X PRINCIPALES MATIÈRES ALLERGISANTES Les allergies cutanées et celles aux métaux composants certaines prothèses dentaires sont largement connues et décrites. Les principaux métaux responsables sont : - Le nickel (13% des patients) indispensable pour la réalisation d alliage de cobalt chrome et d acier inox, pour assurer la maîtrise des tailles de grains donc des propriétés mécaniques de la prothèse. - Le cobalt (1,8% des patients ) et le chrome (2% des patients) associés dans les alliages de cobalt chrome, mais aussi présents dans certains aciers inox. 3 Dans 61% des cas, les manifestations cutanées sont dues à des alliages en acier inoxydable, et 38 % à des alliages de chrome-cobalt. Les allergies au titane 4 au molybdène et au manganèse sont rares. Or Jaune 750 Prothèses dentaires (hors céram.) X X X Vanadium Niobium Magnésium Cuivre Titane Plomb Arsenic Mercure Cadnium Or Argent Palladium Bore Alliage de Cobalt-Chrome X O Acier Inox 316 L RSV X X X Acier Inox M30NW O Alliage de titane TA6V X X Alliage de titane TA6Nb X X UHMWPE O HAP O O O O Nickel Cobalt Or Jaune 750 X X X Prothèses dentaires (hors céram.) X O - Présent dans l alliage / X - traces admises Chrome Titane-Nickel Attention : pensez aux constituants principaux, mais aussi aux autres : - anneau témoin radio sur un cotyle UHMWPE ; - pion témoin radio dans un plateau UHMWPE de prothèse de genou ; - agrafe... bien que, les réactions allergiques soient plus fréquemment imputables à une prothèse articulaire qui émet des particules d usure qu à un matériel émettant peu ou pas de particules en situation normale. 3 - Schafer T, Bohler E, Ruhdorfer S, Weigl L, Wessner D, Filipiak B, Wichmann HE, Ring J: Epidemiology of contact allergy in adults. Allergy 2001: 56: Gawkrodger DJ. Metal sensitives and orthopedic implants revisited : the potential for metal allergy with the new metal-on-metal joint prostheses. Br J Dermatol 2003; 148:

5 MÉCANISME DE L ALLERGIE Le mécanisme fait intervenir en priorité les cellules de Langerhans, cellules dendritiques ayant la capacité à présenter les antigènes aux cellules immuno-compétentes. Les cellules de Langerhans viennent se placer sous la couche cornée et interviennent dans la réponse locale rapide immunitaire. S en suivent une série de réactions immunologiques, libérant des médiateurs d inflammation : histamine, cytokines qui vont entraîner pour les allergies cutanées l apparition de l eczéma. L eczéma de contact se présente comme un eczéma atopique, à savoir érythème, œdème, et vésicules accompagnés d un prurit, localisés à l endroit du contact. La réaction se produit entre 24 et 48 heures après le contact, mais il existe des réactions retardées à 3 jours, voire à plusieurs semaines. SIGNES CLINIQUES DE L ALLERGIE L allergie aux implants peut conduire à un eczéma, mais cette réaction n est pas systématique. 5 L allergie peut se manifester par des douleurs inexpliquées par les examens cliniques, et résistantes aux traitements médicamenteux, avec parfois des épanchements. Un œdème peut apparaître. Une ostéolyse à développement rapide et un descellement peuvent être constatés. Les échantillons histologiques montrent des agrégats denses de lymphocytes. DÉTECTION DES PATIENTS À RISQUE RAPPELS : un patient peut ne pas avoir d antécédents d allergie cutanée à un métal, mais cet état peut évoluer notamment en cas d usure importante de la prothèse, l accumulation des débris et des ions métalliques étant susceptible de créer une sensibilisation ou une allergie vraie. Un patient peut avoir une allergie cutanée connue et tolérer parfaitement sa prothèse. Certains patients sensibilisés aux métaux perdent leur allergie (3%). Le mécanisme supposé de cette désensibilisation spontanée est l exposition prolongée aux ions métalliques libérés par la prothèse. (cercle gris du diagramme page 4). Attention : certains traitements médicamenteux peuvent masquer une allergie. (Antihistaminiques, antidépresseurs type tricycliques, neuroleptiques de type phénothiazine) 5 - Gawkrodger DJ. Nickel sensitivity and the implantation of orthopaedic prostheses: contact dermatitis. Contact Dermatitis. 1993; 28:

6 QUESTIONNAIRES GECO Même si les données actuelles de la littérature, (résumées dans le diagramme p.3), ne permettent pas d affirmer que la pose de prothèse métallique chez un sujet sensibilisé soit contre-indiquée, le " Questionnaire GECO " a pour but d aider le chirurgien à déterminer si le patient présente un risque d allergie ignorée. Il pourra choisir le matériel prothétique, si possible, ne contenant pas le métal suspecté d être un allergisant potentiel. Le titane et ses alliages, et les céramiques sont des possibilités pour certaines articulations (hanche, épaule), mais les alliages de cobalt-chrome sont difficilement contournables pour d autres implants (genou, cheville). Dans ces cas, des traitements de surface peuvent isoler totalement l alliage. Le questionnaire est encarté dans ce livret et sera disponible au téléchargement sur le site du GECO : Il est volontairement simple. La première partie du questionnaire est à compléter par le patient. La seconde partie est renseignée par le chirurgien si des éléments fournis par le patient conduisent à suspecter un risque d allergie. Autant que faire ce peut, le questionnaire doit être proposé suffisamment longtemps avant la date d intervention planifiée, afin de pouvoir prévoir, après confirmation par les tests allergologiques, la pose de matériel adapté ou éventuellement produit spécialement (sur mesure et avec accord préalable de la CRAM, si nécessaire). Ce questionnaire doit faire partie du dossier patient et doit être repris en cas d échec inexpliqué. Le chirurgien doit informer son patient de l impossibilité actuelle de garantir l absence de risque de réaction allergique à l implant. Le chirurgien devrait systématiquement proposer ce questionnaire au patient afin d éviter des risques de suite médico-légale. TRAITEMENT DES DONNÉES Toute réponse positive à l une des questions du " Questionnaire GECO " doit conduire à l exécution d un test cutané de dépistage d une hypersensibilité aux 3 métaux allergènes principaux : Nickel, chrome, et cobalt. Ce test est à appliquer entre les omoplates du patient qui ne doit pas se doucher durant 3 jours > Résultats La lecture des résultats du test peut être réalisé par le chirurgien 72 h après et tout résultat de classe + /++/+++ doit mener au choix d un matériel adapté. En cas de réaction type ++ ou +++, le chirurgien doit prescrire un corticoïde en application locale après enlèvement du patch de test. Des analyses complémentaires justifient l assistance d un médecin allergologue. Les autres moyens de diagnostiquer une allergie sont coûteux et n apportent pas de précision Increased metal allergy in patients with failed metal-on-metal hip arthroplasty and peri-implant T-lymphocytic inflammation. P. Thomas, L. R. Braathen, M. Dçrig, J. Aubçck, F. Nestle, T. Werfel, H. G. Willert 10 11

7 COMMENT CONFIRMER L IMPUTATION DE L ÉCHEC À UNE RÉACTION ALLERGIQUE L allergie peut se déclarer entre quelques jours, plus de 2 ans, voire parfois plus de 15 ans suivant l implantation du matériel. Deux hypothèses sont émises pour expliquer le mécanisme de la réaction allergique : - La sensibilisation aux métaux induit le descellement. - Le descellement, en libérant plus d ions métalliques, entraîne une hypersensibilité secondaire aux métaux. Les moyens de confirmer une hypersensibilité sont : - Les imageries médicales (radio, scanner, scintigraphie) ; - Les analyses histologiques des liquides de ponction ou des pièces opératoires (présence d infiltrats inflammatoires contenant de nombreux éosinophiles.) 7 8 Les signes pouvant conduire à suspecter une allergie, après confirmation de l absence d autre étiologie, en particulier infectieuse, sont : - un eczéma localisé, ou pas, dans la proximité du matériel, qui ne concerne que 35% des patients ; - un prurit présentant une résistance partielle ou totale aux corticoïdes ; - des réactions inflammatoires localisées : myosite, pseudotumeur inflammatoire, dermo-hypodermites, évoluant par poussées avec fièvre, placards érythémateux douloureux en regard de l implant ; - dermatoses bulleuses en regard du matériel ; - urticaire généralisée ; - épanchement dans la proximité de la prothèse ; - synovial inflammatoire sans caractère infectieux ; - des douleurs inexpliquées, gonflement, œdème, fièvre ; - modifications osseuses au contact de l implant, ostéolyse, descellement - anomalies biologiques inexpliquées (hyperéosinophilie, syndrome inflammatoire) Le remplacement du matériel par un autre matériel constitué de matériaux différents est la confirmation indiscutable si les signes d allergie, dont les oedèmes et douleurs, disparaissent entre 1 jour et maximum 15 jours. Si, après le remplacement du matériel par un autre matériel constitué de matériaux différents, les signes d allergie, dont les oedèmes et douleurs, disparaissent entre 1 jour et 15 jours maximum, alors il y a confirmation indiscutable de l'imputation de l'échec à une réaction allergique. La présence d une corrosion macroscopique ou microscopique du matériel retiré est une confirmation de l allergie. 7 - Davies AP, Willert HG, Campbell PA, Learmonth ID, and Case CP: An Unusual Lymphocytic Perivascular Infiltration in Tissues Around Contemporary Metal-on-Metal Joint Replacements. J Bone Joint Surg 87:18-27, Willert H-G, Buchhorn GH, Dipl-Ing, Fayyazi A, Flury R, Windler M, Koster G, and Lohmann CH: Metal-on-metal bearings and hypersensitivity in patients with artificial hip joints. A clinical and histomorphological study. J Bone Joint Surg 12 87:28-36,

8 COMMENT TRAITER UN ÉCHEC IMPUTABLE À UNE RÉACTION ALLERGIQUE > Traitement médicamenteux Les antihistaminiques ne permettent d obtenir qu une amélioration transitoire d un eczéma. La désensibilisation n est que très rarement possible (0% de cas face au chrome, 2 à 3% face au nickel ou au cobalt) même si elle intervient parfois de manière spontanée. > Traitement chirurgical La reprise de la prothèse par un matériel ne comportant pas les matériaux suspectés ou avec protection totale et permanente de ces matériaux tels qu un revêtement céramique par exemple, type nitrure de titane est la seule solution. Lors de la reprise, le chirurgien fera systématiquement un prélèvement pour analyse histologique et bactériologique. BIBLIOGRAPHIE 5 - Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay, or ELISA, is a biochemical technique used mainly in immunology to detect the presence of an antibody or an antigen in a sample 6 - Lymphocyte Transformation Test (LTT) 7 - Migration Inhibition Factor 14 15

9 Livret réalisé avec la coopération de GECO - GROUPE D ETUDES POUR LA CHIRURGIE OSSEUSE 24 rue de la Sinne MULHOUSE Courriel : info@geco.asso.fr - Tél. / Fax: +33 (0) GECO - gelall_ge10_fv1 - Crédit Photos : Métaux : p / Eczéma : p / Langerhans : p Gland%20Histology%20Slides/IMG_6758.jpg / Radio hanche : p.13 - P r Mertl