Prothèse totale du genou, TKA, EOS, planification de prothèse Knee arthroplasty planification

1. Dr Frédéric SAILHAN, MD, PhD
Espace Médical Vauban – Clinique ARAGO
Institut de Chirurgie de la Hanche et du Genou
ichg.fr
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du
GENOU ichg.fr

2. Appareil d’acquisition radiographique
EOS (Pr G.Charpak)
 Faible irradiation (7 fois inférieure)
 Grand clichés
Pangonométrie des MI
Rachis complet
 Acquisition simultanée de face et de
profile
Autorise la reconstruction tridimensionnelle
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

3.  HKA = hip knee ankle,
angle entre la ligne
joignant le centre de la
TF et le centre du genou
et la ligne joignant le
centre du genou et le
centre de la cheville
(axes mécaniques du
fémur et du tibia)
 HKS = hip knee shaft,
angle entre l’axe
mécanique (centre TF et
centre du genou) et l’axe
anatomique du fémur
(diaphyse centre du
genou)
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

4. Prothèse de genou
 PTG
Alignement « parfait » des axes
mécaniques du fémur et du tibia
(au plus prêt de 180°) = HKA
Le positionnement de la pièce
fémorale nécessite l’utilisation
d’une tige fémorale CM
○ l’angle HKS = angle entre axe
mécanique et anatomique du
fémur
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

5. Prothèse de genou
 PTG
Alignement « parfait » des axes
mécaniques du fémur et du tibia
(au plus prêt de 180°)
Le positionnement de la pièce
fémorale nécessite l’utilisation
d’une tige fémorale CM
○ Importance de l’HKS
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

6. Prothèse de genou
 PTG
Alignement « parfait » des axes
mécaniques du fémur et du tibia
(au plus prêt de 180°)
Le positionnement de la pièce
fémorale nécessite l’utilisation
d’une tige fémorale CM
○ Coupe fémorale distale doit être
perpendiculaire à l’axe mécanique
du fémur
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

7. 2 Questions = Etude
 L’HKS mesuré en 2D (pangono classique)
est il correct?
EOS reconstruction 3D = mesurer des angles
avec précision
 La courbure sagittale fémorale a-t-elle une
influence sur la mesure de l’HKS?
Relation entre la mesure de l’angle HKS et la
rotation appliquée au fémur
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

8. Matériel et Méthodes
 127 membres inferieurs / bilan avant prothèse
du genou
103 patients
○ 66 femmes
○ 37 hommes
Age: 69 ± 12 ans
 Pangonométrie EOS
Méthodologie / concepteurs
ETUDE 1
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

9.  Mesure de l’HKS
en 3D semi
automatisée
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

10. Matériel et Méthodes
 Chaque MI
HKS et HKA en 2D et recon. 3D
Deux examinateurs
 Statistique (t-test Student échantillons
appariés, variance Fisher)
Comparaison Interobservateur
Hypothèse non équivalence des
mesures entre 2D et 3D
ETUDE 1
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

11. Résultat
HKS (°) Population Femmes Hommes
2D 3D 2D 3D 2D 3D
Moyenne 5,2 ±
1,7
5,4 ±
1,3
5,2 ± 1,8 5,4 ±
1,3
5,3 ± 1,5 5,3 ±
1,3
t-test p = 0,06 p = 0,05 p = 0,6
ETUDE 1
Erreur de mesure Interobservateur = 0,3°(SD=0,2°) pour l’HKS mesuré en 2D et
en 3D
La différence 2D-3D est significative pour les femmes et proche pour la
population générale
Elle ne l’est pas pour les hommes
Intérêt de la mesure 3D?
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

12. Résultat
HKS (°) Population Femmes Hommes
2D 3D 2D 3D 2D 3D
Moyenne 5,2 ±
1,7
5,4 ±
1,3
5,2 ± 1,8 5,4 ±
1,3
5,3 ± 1,5 5,3 ±
1,3
t-test p = 0,06 p = 0,05 p = 0,6
ETUDE 1
Comparaison HKS femmes / hommes
2D = NS, p=0.4
3D = NS, p=0.5
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

13. Résultat
ETUDE 1
En revanche…. dispersion des mesures en 2D non équivalente à la 3D
Valeurs en 3D plus resserrées autour de la moyenne
Extrêmes en 2D surreprésentés
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

14. Répartition des différences 2D/3D
Différentiel 2D - 3D Population
[0° ; 0,5°] 48,6 %
[0,5° ; 1°] 34,3 %
[1° ; 1,5°] 11,4 %
> 1,5° 5,7 %
2,81° Max
ETUDE 1
17,1% des patients pour lesquels l’erreur de mesure en 2D sera
d’au moins 1°… jusqu’à 2,81°… comment identifier ces patients?
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

15. ETUDE 1
La mesure 2D a une variance significativement plus élevée que la
mesure 3D (test de Fisher, p<0.01)
Cela signifie que la population s’écarte plus de la valeur moyenne
en 2D qu’en 3D.
Différentiel
2D - 3D
Population
[0° ; 0,5°] 48,6 %
[0,5° ; 1°] 34,3 %
[1° ; 1,5°] 11,4 %
> 1,5° 5,7 %
2,81° Max
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

16. Résultat
HKA (°) Population Femmes Hommes
2D 3D 2D 3D 2D 3D
Moyenne 2,12 ±
7,57
2,43 ±
7,71
1,23 ±
7,94
1,39 ±
7,88
3,6 ±
6,74
4,14 ±
7,19
t-test p = 0,1167 p = 0,5527 p = 0,0213
ETUDE 1
HKA est significativement sous-estimé en 2D chez les hommes
Pas de différence por les femmes ou la population générale
Pas de différence de variance entre les valeurs HKA 2D et 3D (p=0.83, test de
Fisher)
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

17. HKA / répartition de la population selon les différences
2D /-3D
Résultat
ETUDE 1
33% des cas varus sous-estimé de plus de 1,5°
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

18. Matériel et Méthodes
 Influence de la rotation des fémurs sur la
mesure HKS
 Tenir compte de la courbure fémorale (CF)…
variable
 Sélectionné (population précédente) deux
fémurs avec CF les plus extrêmes
F plat
F courbe
ETUDE 2
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

19. Influence de la courbure fémorale
Fémur plat Fémur courbe
ETUDE 2
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

20. Matériel et Méthodes
 Fabriqué des reproduction sur mesure
ETUDE 2
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

21. Matériel et Méthodes
 Série d’acquisition EOS des reproductions en
modifiant la rotation vers la gche puis vers la dte
 Mesures
HKS 2D / 3D
ETUDE 2
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

22. ROTATION
ETUDE 2
Résultats
Pas d’influence de la rotation sur la mesure HKS en 2D (et 3D) sur fémur plat
5,2°
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

23. ROTATION
ETUDE 2
Résultats
Influence nette de la rotation sur la mesure HKS en 2D mais pas en 3D
fémur courbe
4,3°
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

24. Conclusion
 Groupe de 127 patients: mesure HKS est soumise à une
variance significative (plus forte en 2D qu’en 3D)
 17,1% des patients ont un différentiel 2D-3D entre 1° et 2,81°
 HKA est sous-estimé chez les hommes en 2D (p = 0,0213)
 33% des patients ont un HKA sous-estimé d’au moins 1,5°
(varus)
 Différence entre valeurs HKS 2D et 3D est la conséquence
 De la rotation fémorale par rapport au plan d’acquisition
○ erreur plus importante que la rotation est forte
 De la courbure sagittale fémorale
○ pour une même rotation l’erreur est d’autant + importante que la
courbure fémorale sagittale fémorale est importante
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

25. Conclusion
 Solutions en pratique
Technique irréprochable d’acquisition
○ Aucune rotation dans le fémur / rayonnement
Analyser courbure sagittale et demander une recon.
3D pour ces patients à forte courbure (valeur?)
Faire recon. 3D systématiquement
Utiliser un HKS moyen (5,6°) reste + simple
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr

26. Conclusion
INSTITUT de CHIRURGIE de la HANCE et du GENOU
ichg.fr