Arthroplastie totale de genou assistée par ordinateur. Comparaison de deux systèmes de navigation successifs. Courbe d’apprentissage

Revue de chirurgie orthopédique et réparatrice de l’appareil moteur (2008) 94, 252—260 Disponible en ligne sur www.sciencedirect.com

MÉMOIRE

Arthroplastie totale de genou assistée par ordinateur. Comparaison de deux systèmes de navigation successifs. Courbe d’apprentissage Computer-assisted total-knee arthroplasty. Comparison of two successive systems. Learning curve J.-C. Bové Service de chirurgie orthopédique et de traumotologie, polyclinique du Val-de-Sambre Maubeuge, 162, route de Mons, 59600 Maubeuge, France Acceptation définitive le : 9 janvier 2008 Disponible sur Internet le 21 mars 2008

MOTS CLÉS Genou ; Prothèse totale de genou ; Chirurgie assistée par ordinateur ; Courbe d’apprentissage

Résumé Le développement croissant de l’arthroplastie totale de genou est sous-tendu par le perfectionnement de la prothèse elle-même (dessin, matériaux), mais également de l’ancillaire de pose. La chirurgie assistée par ordinateur a pour but principal l’amélioration de la précision des coupes osseuses et de l’équilibre ligamentaire, garants de la longévité prothétique. L’objet de ce travail est d’exposer les difficultés d’utilisation d’un ancillaire navigué, nouvellement employé par un opérateur ayant déjà l’expérience de la navigation. Ces écueils ont été étudiés lors des 30 premières arthroplasties totales de genou consécutivement réalisées à l’aide de ce nouvel ancillaire dans le cadre de la gonarthrose tricompartimentale primitive ou post-traumatique. Cette série a été comparée à deux séries précédentes, de 30 arthroplasties également, réalisées avec l’ancien ancillaire navigué, l’une au tout début de son utilisation, l’autre réunissant les 30 dernières arthroplasties avant le changement de système. Aucun critère d’exclusion n’a été retenu hormis la reprise prothétique. Les critères de comparaison ont été la durée de l’intervention ainsi que le positionnement des pièces prothétiques. La série comportait 16 femmes et 14 hommes d’un âge moyen de 65,9 ans à l’intervention (extrêmes de 43 à 84 ans). Le BMI moyen était de 30,66 (extrêmes de 23,05 à 39,54). Tous les patients ont été revus par l’opérateur, au cours d’un suivi radioclinique d’une durée moyenne de six mois, en axant ce dernier prioritairement sur l’orientation spatiale des implants. Aucun abandon peropératoire de la procédure naviguée, aucune complication spécifique à la navigation ne sont à déplorer. L’allongement moyen de la durée de l’intervention

Adresse e-mail : [email protected]. 0035-1040/$ – see front matter © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.rco.2008.01.002

Computer-assisted total-knee arthroplasty learning curve

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a été de 18 minutes avec des extrêmes de zéro à 45 minutes. Le positionnement des implants a été jugé satisfaisant avec, notamment, une rotation externe moyenne de la pièce fémorale de 1,9◦ , déterminée par scanner dans 27 cas. La valeur moyenne de l’axe mécanique global du membre inférieur a été de 0,1◦ de varus avec 97 % de ces axes situés dans la fourchette de plus ou moins 3◦ . Au prix d’une courbe d’apprentissage de durée réduite, ces difficultés se sont révélées aisément surmontables, démontrant la possibilité pour un opérateur entraîné à l’utilisation d’un ancillaire conventionnel ou navigué, de modifier sans prise de risque excessive sa pratique en l’orientant progressivement vers la chirurgie assistée par ordinateur quasi-exclusive. © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

KEYWORDS Total-knee arthroplasty; Computer-assisted surgery; Learning curve

Summary Purpose of the study. — The increasing popularity of total-knee arthroplasty has led to many technical improvements both in the field of prosthesis design and implanted material and instrumentation. The recent advent of computer-assisted techniques is the fruit of a search for more precision for the bone cuts and better ligament balance. The purpose of the present study was to demonstrate how easy it is to use navigation systems by examining the difficulties encountered by one operator with navigation experience when the material was changed. Material and methods. — The first 30 total-knee arthroplasties implanted with a new navigation system were investigated. Elements specifically related to navigation difficulties were studied. The series was composed of 16 women and 14 men, mean age 65.9 years at the time of surgery (range, 43 to 84). Mean BMI was 30.66 (range, 23.05 to 39.54). All patients were reviewed by the operator using a standard X-ray protocol. Mean follow-up was six months. The 30 arthroplasties were consecutive, with no exclusions excepting revision procedures. Primary or post-traumatic degeneration was the main reason for surgery. This series was compared with two prior series of 30 prostheses each, implanted with a different navigation system. The first 30 and last 30 implantations using the previous navigation system were thus compared in terms of operative time and precision (comparison of postoperative alignment and implant position). The study focused on difficulties encountered when using the new system, on intra- and postoperative complications and on assessment of implant position. Results. — All procedures were totally performed with the navigation system, no interruptions. Operative time was lengthened by an average of 18 min (range, 0 to 45 min). There were no complications specifically related to the navigation system. The position of the implants was assessed in the frontal and sagittal plane on the plain X-rays and with a goniometer. Computed tomography was used to assess femoral component rotation. The overall alignment of the lower limb was within the ‘‘ideal’’ range of ± 3◦ in 97% (average 0.1◦ varus). The position of the femoral implant and the tibial plate was correct in the frontal and sagittal planes and no internal rotation of the femoral piece was noted on the 27 ct scan studies (mean 1.9◦ external rotation). Implant accuracy was equivalent to that observed in the series of the last 30 implants using the prior navigation system. The learning curve was shorter. Discussion. — This small series demonstrated the absence of major problems with the new navigation system. The length of the learning curve was acceptable. This study demonstrated that prior experience with navigation is beneficial because the learning curve with the new system was shorter and the accuracy of implantation was equivalent to that achieved with the prior system. Widespread use of computer-assisted surgery should enable continued improvement in ancillary systems in the upcoming years, particularly concerning rotatory position of the femoral implants, which is still a problem. Cost containment will also be a necessary goal. © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

Introduction Le développement croissant des indications de l’arthroplastie totale du genou suppose la recherche d’améliorations, aussi bien dans le domaine du dessin prothétique que dans celui de la tribologie et de l’ancillaire de pose. La mise au point d’une instrumentation adaptée s’est vite imposée dans l’optique entre autres, de sa simplification, de manière à rendre l’arthroplastie techniquement plus abordable. L’essor récent de la navigation informatique en est une illustration [1]. L’intérêt de la navigation dans l’obtention plus régulière qu’avec l’ancillaire dit conven-

tionnel, de coupes osseuses précises et d’un meilleur équilibrage ligamentaire a été exposé dans plusieurs publications récentes [1—7]. Cet intérêt réside principalement dans la réduction de la dispersion des résultats, à savoir la suppression de poses aberrantes venant entacher la qualité des résultats et ne faisant pas toujours la preuve de leur origine [8—10]. Encore faut-il que cette précision de pose ne s’accompagne pas d’une difficulté rédhibitoire d’utilisation du matériel ancillaire navigué, fréquemment évoquée [4] et responsable d’un allongement de la durée de l’intervention. La nécessité, notamment d’un étalonnage peropératoire

254 de l’ancillaire et la difficulté, fréquente dans les premiers systèmes, d’acquisition des repères anatomiques, la multiplicité des câbles, claviers et pédales rendaient l’ancillaire peu convivial. Le but de cette étude est d’exposer les difficultés rencontrées par l’opérateur lors de l’utilisation nouvelle d’un système de navigation différent de celui qu’il employait auparavant, nouveau système retenu pour sa convivialité, son interactivité et sa facilité d’emploi. Les cas étudiés sont les premiers d’une série prospective destinée à analyser les résultats à long terme de l’arthroplastie totale de genou réalisée à l’aide de ce système. Il s’agit donc d’une revue des résultats à très court terme mettant l’accent sur les difficultés rencontrées lors du changement d’un système de navigation par un opérateur ayant déjà l’expérience de la navigation dans l’arthroplastie totale de genou. Il nous a semblé intéressant de comparer les courbes d’apprentissage des deux systèmes successifs afin de vérifier que les acquis obtenus lors de l’apprentissage de la navigation permettaient une adaptation plus aisée à un nouvel ancillaire navigué.

Matériel et méthodes Les premières poses assistées par ordinateur réalisées par l’auteur remontent à février 2003 et de fac ¸on quasiexclusive à septembre 2003. La prothèse utilisée était une prothèse à glissement sans conservation des ligaments croisés, à plateau tibial fixe ultracongruent en polyéthylène (Natural Knee II, Zimmer), naviguée à l’aide d’un système consistant en une caméra stéréoscopique à infrarouges, sans imagerie scanner préopératoire et nécessitant un calibrage peropératoire de l’ancillaire navigué (Navitrack, Orthosoft, Canada). Ce système comportait une pédale nécessaire à la validation de certaines étapes de la procédure ainsi qu’un clavier recouvert d’une housse stérile ajoutant un câble supplémentaire, source d’encombrement. Plus de 250 arthroplasties totales ont ainsi été réalisées de septembre 2003 à juin 2006 avec des résultats très encourageants à court terme. Par la suite, nous avons poursuivi l’utilisation régulière de la navigation en nous adressant toutefois à un système toujours sans imagerie scanner préopératoire, mais permettant la réalisation d’un marquage de surface plus précis, à savoir la visualisation à l’écran d’un modèle osseux anatomique choisi par le logiciel dans une banque de données grâce à l’acquisition par pointeur navigué de dizaines de coordonnées spatiales voisines (Vector Vision Kolibri, Brainlab, Munich, Allemagne). La prothèse utilisée est une prothèse de philosophie équivalente à la précédente (Profix, Smith and Nephew, Memphis, Tennessee, USA). Le système Vector Vision a été préféré pour sa convivialité et sa facilité d’emploi, en particulier l’écran tactile recouvert d’une housse stérile, rendant son accès immédiat et l’absence de câbles et de pédale à proximité directe du champ opératoire. De plus, une poignée de caméra stérile permet, en cas de perte de visualisation des corps rigides,

J.-C. Bové un ajustement par l’opérateur ou un de ses aides plus précis et plus rapide. Enfin, le calibrage des instruments n’est plus nécessaire car le système vérifie automatiquement l’intégrité des corps rigides en début de procédure. En cas de modification spatiale de la triangulation des billes réfléchissantes, le système se bloque. Aucune déformation plastique des antennes n’est théoriquement possible, le matériau utilisé étant conc ¸u pour se briser avant déformation. Enfin, une déformation du pointeur par manœuvres intempestives et, notamment, lors de la stérilisation serait détectée par la précision millimétrique du logement de l’instrument et de ses billes réfléchissantes dans les boîtes de stérilisation. Un élément capital était l’analyse en temps réel par l’ordinateur, à chaque étape chirurgicale, des imperfections de réalisation des coupes par rapport au plan prévu et à leur prise en compte, si elles se révèlaient tolérables, dans le calcul et la réalisation des coupes ultérieures. Le marquage de surface, par la multitude de points recherchés et visualisés est probablement plus rigoureux que le dépôt virtuel sur les surfaces articulaires de quelques pastilles, comme dans le système précédent. Ce marquage, par sa précision a permis de se fier à l’ordinateur lors de la détermination de la taille des implants. De même, l’appréciation de la balance ligamentaire, visualisée à l’écran lors de l’étude cinématique du genou, implants d’essai, puis définitifs en place, bien que soumise à caution par son caractère approximatif et virtuel, a néanmoins permis une approche satisfaisante de la tension ligamentaire en objectivant, notamment des déséquilibres inacceptables et, en particulier, par la représentation d’une asymétrie majeure entre espace en flexion et en extension.

La série La série étudiée comprend les 30 premières arthroplasties réalisées à l’aide du système Vector Vision, série continue s’étendant de fin juin 2006 à début janvier 2007. Ces 30 premiers cas représentent, par conséquent, la courbe d’apprentissage de l’auteur avec cette nouvelle combinaison. La série se composait de 16 femmes et 14 hommes, d’un âge moyen de 65,9 ans (extrêmes de 43 à 84 ans) au moment de l’intervention, 18 genoux droits et 12 gauches. L’indication de l’arthroplastie, exclusivement de première intention, a toujours été la gonarthrose tricompartimentale, qu’elle soit primitive, post-traumatique ou secondaire à une nécrose condylienne, la gonarthrose essentielle représentait à elle seule 27 cas, soit 90 %. Le BMI moyen était de 30,66 (23,05—39,54).

Technique opératoire L’arthroplastie s’est toujours déroulée sous-garrot pneumatique, relâché avant la fermeture, afin de s’assurer de la qualité de l’hémostase. La voie d’abord la plus couramment utilisée a été une médiane antérieure permettant une arthrotomie parapatellaire médiale, associant luxation rotulienne, résection systématique du ligament adipeux et du cul-de-sac synovial sous-quadricipital, relâchement médial se limitant à

La série Vector Vision.

No

ÂGE (ans)

CO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

56 66 53 81 79 54 75 74 54 64 65 63 66 56 79 75 54 74 79 71 74 58 49 43 84 50 67 72 66 77

D D G G G D D D D D D G G D G D G D G G D D D G D D D G G D

BMI

T.A.

T.G.

PR

CIM F

GA NAV

GA RX

FPN

AFI

FF

ATI

PT

B ROT

MOB

TDM

30,48 32,34 30,12 28,65 23,05 31,14 28,01 27,18 39,54 36,58 29,41 34,52 32,46 25,20 31,22 39,54 31,62 29,69 31,63 32,65 36,72 23,57 27,36 23,94 28,37 27,99 37,83 31,21 32,03 25,71

AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG ALR AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG

100 85 90 85 95 105 80 70 105 85 70 80 75 70 70 70 70 80 80 100 75 75 70 90 70 65 65 60 60 60

— — — — — — — — — — — — — — — — — — Oui Oui Oui — — — — — — — — —

Oui 0 0 Oui Oui Oui 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Oui 0 0 0 Oui 0 0 0 0 0 0 0 0 0

VR 2,8 VG 0,6 VG 0,3 ? VG 2,9 VR 0,1 VG 0,8 VR 1,1 VR 0,1 ? VG 1,4 ? VR 2,8 VR 1,1 VR 0,2 VR 0,3 VR 1,4 VR 1,2 VR 0,7 VG 0,8 VG 1,2 VR 2,3 VR 0,6 VR 0,5 VR 0,4 VG 2,1 VR 2,1 VG 0,2 VG 0,1 VR 0,2

VR 2 VG 2 VR 3 0 VG 2 VG 3 VG 3 0 VR 3 0 VG 2 VR 3 VR 2 VR 1 0 VR 2 0 VG 1 VR 1 VG 2 0 VR 2 VR 1 VR 4 VG 2 VG 2 VG 2 VR 1 VR 2 VG 2

4 ? 5 ? −7 9 2 4 14 ? 4 ? 2 3 2 4 7 4 0 −2 4 3 2 7 4 3 ? 3 0 −3

90 93 88 92 90 91 90 93 89 90 91 91 92 90 92 88 92 92 92 90 90 89 90 91 90 93 90 89 89 90

0,3 2,1 − 1,5 3,0 − 7,6 2,8 0,0 − 3,6 − 1,0 0,9 − 0,9 − 1,0 2,9 3,5 − 3,0 − 0,5 3,9 1,9 0,9 2,8 2,1 3,0 1,6 2,7 6,4 0,0 2,1 1,4 − 2,0 0

84 90 88 92 92 91 92 90 84 90 91 88 88 90 88 90 88 88 90 91 90 89 90 90 90 90 92 91 90 90

0,0 0,0 6,6 2,1 2,3 2,4 − 1,1 1,4 0,5 1,5 4,8 − 0,2 5,9 0,0 1,3 2,8 0,6 1,9 0,0 3,2 3,1 1,4 2,3 3,2 2,8 4,5 0,7 0,8 3,6 0,5

0 0 Oui 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Legère 0 Oui Oui 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0/0/110 0/5/105 5/0/115 0/10/120 0/0/110 0/5/100 0/0/125 0/5/100 0/0/110 0/5/110 0/0/120 0/0/110 0/0/110 0/0/115 0/0/120 0/0/110 0/5/120 0/5/120 0/0/120 0/0/105 0/0/105 0/5/120 0/0/95 0/10/100 0/10/105 0/5/95 0/0/100 0/0/105 0/0/105 0/5/100

2 0 1 2 3 5 4 2 2 3 2 1

Computer-assisted total-knee arthroplasty learning curve

Tableau 1

1 0 1 2 0 1 5 0 0 4 0 0 3 5 3

CO : côté opéré ; T.A. : type d’anesthésie ; T.G. : temps de garrot ; P.R. : prothèse rotulienne ; Cim F : ciment fémoral ; GA NAV : goniométries peropératoires ; GA RX : goniométries postopératoires ; FPN : flexum articulaire peropératoire ; AFI : angle fémoral interne ; FF : flexum postopératoire de la pièce fémorale ; ATI : angle tibial interne ; PT : pente tibiale ; B ROT : bascule rotulienne ; MOB : mobilités postopératoires ; TDM : rotation de la pièce fémorale.

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J.-C. Bové

un souci d’exposition correcte des extrémités osseuses et d’équilibrage ligamentaire. Une seule voie décalée en dedans a été rendue nécessaire dans le cadre d’un échec préalable d’ostéotomie tibiale de valgisation. La rotule n’a été prothésée que trois fois, soit 10 % (Tableau 1). La première étape était la mise en place du corps rigide fémoral, une fixation solide étant indispensable afin d’éviter tout mouvement susceptible de fausser les résultats. Les corps rigides du système Vector Vision ont l’avantage d’être en partie escamotables, ce qui limite leur encombrement et le risque de souillure des billes réfléchissantes, source de difficultés techniques ultérieures. La fixation du corps rigide fémoral était assurée par deux fiches de fixateur externe de 4 mm de diamètre, positionnées au moteur sur guide de perc ¸age, 10 cm en amont de l’interligne articulaire. Le corps rigide fémoral permettait, à l’aide de plusieurs mouvements de circumduction du membre inférieur, la détermination du centre de rotation de la hanche. La seconde étape était la fixation du corps rigide tibial à la jonction tiers proximal — tiers moyen de la diaphyse, selon le même procédé, les fiches étant de diamètre inférieur (3 mm). L’étape suivante était la réalisation d’un marquage de surface à l’aide d’un pointeur muni de trois billes réfléchissantes (Fig. 1). Ce « coloriage » s’adressait à la métaphyse antérieure du tibia, à son épiphyse au voisinage direct des plateaux tibiaux, à la surface articulaire des plateaux tibiaux et des condyles fémoraux ainsi qu’à la corticale fémorale distale sus-trochléenne, réalisé dans le même temps juste avant la fixation du bloc de coupe fémoral distal. Cette étape incluait également l’acquisition d’un certain nombre de repères anatomiques essentiels, comme les malléoles, les épicondyles fémoraux, la ligne de Whiteside, la localisation du canal médullaire fémoral et tibial, la tubérosité tibiale antérieure, la corticale fémorale sustrochléenne, repères permettant le réglage de la rotation des implants et le calcul de leur taille. Les étapes suivantes consistaient en l’orientation et la fixation des guides de coupe, guides munis d’une antenne réfléchissante amovible permettant d’aligner l’ancillaire sur

Figure 2

Vérification des coupes.

le niveau de coupe théorique calculé par l’ordinateur et visible sur l’écran. L’opération consistait à superposer deux lignes de couleur différente sur un écran informatique, écran affichant tous les paramètres instantanés d’erreurs de coïncidence résiduelles des deux lignes suscitées jusqu’à l’obtention d’une correspondance parfaite. L’interactivité du système avec, notamment, contrôle régulier de l’adéquation du positionnement des blocs de coupe, l’acceptation ou le refus par l’opérateur d’une minime erreur de positionnement et surtout la prise en compte par le logiciel de ces erreurs lorsqu’elles sont jugées acceptables par l’opérateur, base du recalcul des étapes suivantes, nous ont semblé très intéressantes (Fig. 2). L’ancillaire utilisé était le système Smith and Nephew Profix mini invasive surgery (MIS) en raison de son encombrement mineur et de l’association future éventuelle navigation-abord mini-invasif. L’implant tibial a toujours été cimenté. L’implant fémoral l’a été six fois, soit 20 %. La suite de l’intervention était classique avec réalisation des coupes, appréciation à l’ordinateur d’un certain nombre de paramètres cruciaux (axe mécanique global du membre, laxité ligamentaire, amplitudes articulaires), que ce soit avec l’essai ou l’implant définitif. Le dernier avantage était l’acquisition à des fins d’archivage et d’exploitation des données, d’un nombre illimité de paramètres par captures successives d’écran, permettant ultérieurement une visualisation du déroulement de l’intervention.

Méthodes

Figure 1

Marquage de surface.

Les patients ont été revus au minimum à j + 30, j + 60, j + 90 et à six mois de l’intervention avec à chaque contrôle un examen clinique et un bilan radiographique comportant un cliché du genou de face, de profil et une incidence fémoropatellaire. Un cliché goniométrique a été réalisé lors d’un de ces contrôles, en veillant à limiter l’imprécision due au flexum résiduel.

Computer-assisted total-knee arthroplasty learning curve Nous nous sommes fondés dans cette étude sur quatre critères principaux, à savoir l’abandon de la procédure naviguée, le temps opératoire, les complications et notamment celles spécifiques à la navigation, enfin l’appréciation peret postopératoire immédiate ou à très court terme du positionnement des implants et sa répercussion éventuelle sur la fonction articulaire. Le positionnement de profil de la pièce fémorale était apprécié par le calcul de l’angle formé par la corticale sustrochléenne fémorale et l’axe de la trochlée prothétique sur une radiographie standard de profil [10]. Le positionnement de face du bouclier fémoral était déterminé par l’angle AFI calculé sur les goniométries postopératoires, cet angle étant formé par l’axe bicondylien prothétique en médial et l’axe mécanique fémoral [10]. Le positionnement de l’embase tibiale était apprécié par l’angle tibial ATI, tracé sur les goniométries postopératoires (angle formé par une tangente au plateau tibial médial et l’axe mécanique tibial) [10]. La pente tibiale était déterminée par rapport à la corticale postérieure tibiale. Un scanner postopératoire a permis la mesure de la rotation de la pièce fémorale dans 27 cas sur 30. Tous les patients ont été revus suivant le protocole décrit plus haut. La durée moyenne du suivi a été de six mois (extrêmes de deux à neuf mois). Les bilans radiographiques ont été jugés exploitables dans tous les cas. La réalisation incorrecte de deux goniométries (présence d’un fémur courbe dans un cas, rotation excessive du membre dans l’autre cas) a imposé leur répétition (cas no 19 et no 24), après contrôle préalable itératif en scopie de la rotation du genou.

Comparaison avec la série Navitrack Nous avons comparé les temps de garrot, l’axe mécanique postopératoire et le positionnement des pièces prothétiques des 30 premières et des 30 dernières arthroplasties naviguées à l’aide du système Navitrack à ceux de la série

Figure 3 Comparatif des temps de garrot. NT : Navitrack ; VV : Vector Vision.

257 actuelle Vector Vision afin d’évaluer les conséquences du changement de navigateur. Nous avons contacté téléphoniquement les patients de la série initiale Navitrack (de février 2003 à janvier 2004) et ceux composant la série des 30 dernières arthroplasties réalisées à l’aide de ce système (d’octobre 2005 à mai 2006). La réalisation d’un nouveau bilan radiographique a, pour des raisons de précision des mesures, été proposée. Dans la série initiale, 19 cas (63 %) ont pu être exploités à l’aide d’un bilan radiographique récent (un décès, cinq perdus de vue et cinq refus) et dans la série des derniers cas Navitrack, 25 cas (83 %, deux perdus de vue et trois refus). La revue des dossiers des perdus de vue a permis de porter le nombre des axes mécaniques postopératoires analysés dans la série initiale à 28 (soit 97 %).

Résultats Abandon de la procédure L’abandon de la procédure motivée par un défaut de stérilisation de l’ancillaire de navigation s’est produit une fois. Aucun abandon peropératoire avec reprise d’une pose conventionnelle n’a été nécessaire.

Temps d’intervention L’allongement de la durée de l’intervention comparativement aux arthroplasties non naviguées, reflétée par le temps de garrot (temps de garrot moyen de 79 minutes, extrêmes de 60 à 105 minutes) a été en moyenne de 18 minutes avec des extrêmes de zéro à 45 minutes (Fig. 3). Cette comparaison a été établie par rapport au temps de garrot moyen évalué à 75 minutes en cas de resurfac ¸age rotulien et à 60 minutes dans le cas contraire ; le temps de garrot moyen a été calculé sur la base des cinq années précédant l’utilisation de la navigation. L’analyse de la Fig. 3 permet d’observer une réduction progressive de la durée de l’intervention en fonction de l’expérience acquise dans l’emploi du nouveau logiciel

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Figure 4 Axe mécanique global du membre inférieur peropératoire après pose de l’implant sous Vector Vision. VR : varus ; VG : valgus.

(moyenne de 90 minutes pour les dix premières poses et de 73 minutes pour les 20 suivantes).

Complications Aucune complication spécifique à l’utilisation d’un système navigué n’a été observée (fracture, sepsis ou écoulement sur orifices de broches de fixateur notamment). Les complications dans cette série se limitaient à une complication thromboembolique mineure, une infection urinaire et une nécrose cutanée bénigne. Aucune embolie graisseuse par tige fémorale centromédullaire [11], aucun sepsis postopératoire immédiat, aucune atteinte neurologique n’ont été observés.

Mesures radiographiques L’axe mécanique global du membre inférieur était apprécié en peropératoire à l’ordinateur après scellement de la prothèse, puis durant le suivi (Tableau 1). L’axe peropératoire calculé, par définition, en décharge a été enregistré 27 fois (Fig. 4). Sa valeur moyenne était de 0,3◦ de varus (2,8◦ de varus à 2,9◦ de valgus). L’axe mesuré en goniométrie postopératoire était en moyenne de 0,1◦ de varus (extrêmes de 4◦ de varus à 3◦ de valgus), soit 97 % des cas situés dans la fourchette de plus ou moins 3◦ (Fig. 5), 80 % dans la fourchette de plus ou moins 2◦ . Le positionnement des implants était apprécié sur les radiographies standards et la goniométrie postopératoire. Le positionnement du bouclier fémoral était en flexum moyen de 0,8◦ , (extrêmes de − 7,6 à 6,4◦ ), correspondant

Figure 5 Axe mécanique postopératoire radiologique. NT : Navitrack ; VV : Vector Vision.

J.-C. Bové

Figure 6 Angle fémoral (AFI). NT : Navitrack ; VV : Vector Vision.

à la planification (Tableau 1). Un cas de positionnement en recurvatum excessif (− 7,6◦ ) était dû à une erreur d’interprétation d’une valeur négative à l’écran, au début de notre pratique (cas no 5), la correction apportée ayant été réalisée à contre-sens. La position frontale en valgus de la pièce fémorale (angle AFI moyen de 90,6◦ , extrêmes de 88 à 93◦ ) était conforme aux prévisions (Fig. 6). Enfin, la rotation du bouclier fémoral a été appréciée 27 fois (90 %) par scanner permettant la détermination de l’angle entre axe biépicondylien (plus exactement entre sulcus médial et épicondyle latéral) et axe bicondylien postérieur [12—14]. Cette mesure s’est révélée par la présence de nombreux artéfacts dus aux pièces métalliques difficile. Sa valeur moyenne était de 1,9◦ en externe (extrêmes de 0 à 5◦ de rotation externe), la rotation recherchée par le logiciel ayant toujours été 3◦ de rotation externe. L’angle tibial frontal ATI était de 89,6◦ (extrêmes de 84 à 92◦ ) (Fig. 7). La pente tibiale postérieure (idéalement recherchée par le logiciel à 4◦ de pente postérieure) était de 2◦ en moyenne (extrêmes de − 1,1 à 6,6◦ ), le bloc de coupe tibial proximal retenu imprimant une pente tibiale postérieure théorique de 4◦ (Tableau 1). La taille des implants s’est révélée adéquate avec une seule entame corticale fémorale antérieure, quatre trochlées en surplomb, en raison principalement de la recherche par le logiciel d’un léger flexum du bouclier fémoral, six embases tibiales débordantes, débord modéré toujours latéral (inférieur ou égal à 3 mm).

Figure 7 Angle tibial (ATI). NT : Navitrack ; VV : Vector Vision.

Computer-assisted total-knee arthroplasty learning curve

Comparaison avec les séries Navitrack Les temps de garrot lors du début de l’emploi de la navigation, exploitables dans 28 cas (un garrot veineux relâché à 30 minutes et un oubli de spécification dans le compte rendu opératoire) sont quasiment comparables (en moyenne de 87 minutes avec des extrêmes de 65 à 110 minutes), hormis peut-être les dix premières poses où l’on atteint, voire dépasse dans quatre cas les 100 minutes (Fig. 3). Il faut toutefois signaler que la rotule était plus systématiquement prothésée à cette époque (12 fois sur 30, soit 40 %). L’on constate un allongement significatif, comme l’on pouvait s’y attendre, du temps de garrot lors de l’utilisation du nouveau système quand on le compare à celui des 30 dernières poses naviguées avec le système Navitrack (en moyenne 66 minutes avec des extrêmes de 50 à 90 minutes). Cette différence, à une période où la rotule était pourtant plus fréquemment prothésée, (14 cas soit 46 %) ne nous a pas paru excessive. L’analyse de la Fig. 3 permet d’apprécier la vitesse d’adaptation à un nouveau système de navigation. En effet, bien que comparables lors des premières poses, les temps de garrot avec le nouveau système se sont abaissés plus rapidement que lors des 30 premières arthroplasties réalisées à l’aide du système Navitrack. Rapidement intermédiaires entre les deux courbes des premiers et des derniers cas navigués avec le système précédent, la courbe des temps de garrot Vector Vision rejoint la courbe des dernières poses Navitrack dès le vingt-sixième cas. L’on peut en déduire que l’expérience acquise lors de la toute première adaptation à un ancillaire navigué perdure et permet une courbe d’apprentissage de durée réduite. Pour ce qui est de l’axe mécanique global du membre inférieur, en ce qui concerne les 30 premières navigations (système Navitrack) il se situe à 1,1◦ de varus (extrêmes de 5◦ de varus à 4◦ de valgus) avec 23 cas dans la fourchette idéale de plus ou moins 3◦ , soit 82 % et 17 cas dans la fourchette plus ou moins 2◦ , soit 61 % (Fig. 5). Lors des 30 dernières poses avec le système Navitrack, l’axe mécanique a été évalué 25 fois. Il se situe à 0,6◦ de varus (extrêmes de 4◦ de varus à 3◦ de valgus) avec 23 cas dans la fourchettte de plus ou moins 3◦ , soit 92 % et 15 dans la fourchette de plus ou moins 2◦ , soit 60 % (Fig. 5). La répartition des axes mécaniques postopératoires dans les trois séries diffère peu (Fig. 5), hormis une dispersion un peu plus marquée dans la série initiale Navitrack traduisant une difficulté accrue lors de la toute première utilisation d’un ancillaire navigué. Il faut toutefois souligner l’amélioration progressive de la précision dans les trois séries successives (respectivement 82, 92 et 97 % dans la fourchette plus ou moins 3◦ ). La série Vector Vision se révèle également la plus performante des trois si l’on considère la fourchette de plus ou moins 2◦ (61, 60 et 80 %). Là encore cela traduit l’influence de l’expérience initialement acquise lors de l’utilisation du système formateur. L’étude plus précise du positionnement des pièces prothétiques confirme ces données (Figs. 6 et 7). En effet, l’angle AFI moyen se situe respectivement dans les trois séries à 91,3, 91 et 90,6◦ avec des extrêmes comparables, l’angle ATI moyen est de 89,5 et 88,7◦ dans les deux séries Navitrack pour 89,6◦ dans la série Vector Vision.

259 L’on remarque toutefois une régression de la dispersion des valeurs angulaires avec l’expérience (Fig. 7). L’étude comparative du flexum et de la pente tibiale postérieure nous a semblé sujette à caution en raison du modèle différent de prothèse utlisée.

Discussion Le développement, ces dernières années de la pose assistée par ordinateur a permis une amélioration de la précision des coupes osseuses [10], garant d’un équilibre ligamentaire accru et d’un positionnement des implants plus régulièrement idéal [15—17], hormis la rotation du composant fémoral qui semble toujours poser problème [12,16]. Qu’en est-il des difficultés induites par l’emploi d’un ancillaire navigué ? Ces difficultés, rencontrées par un opérateur utilisant pour la première fois la navigation, sont incontestablement réduites par une parfaite connaissance préalable de l’implant articulaire. Il est souhaitable d’utiliser un système dit « ouvert » permettant la pose de n’importe quelle prothèse ou alors avoir l’expérience d’une prothèse prise en charge par un système « fermé », à savoir spécifiquement dédié à cet implant afin de ne pas multiplier les risques. Il faut considérer l’outil informatique comme un ancillaire perfectionné mais qui doit impérativement rester d’utilisation aisée et ne pas hésiter à poursuivre l’arthroplastie de manière conventionnelle en cas de difficultés techniques rédhibitoires. Le système Vector Vision apporte à ce sujet une sécurité supplémentaire par la multiplication peropératoire automatique des contrôles spatiaux, afin de ne pas méconnaître une mobilisation intempestive d’un corps rigide. Sa convivialité, sa facilité de lecture, son accessibilité rendent la compréhension de la procédure aisée, élément précieux lors de la courbe d’apprentissage. Cette dernière peut être estimée, comme l’a souligné Nizard [18] à une trentaine d’arthroplasties comme en témoignent les temps de garrot successifs. C’est ce que nous avons observé sur la durée de l’intervention. La série Vector Vision a confirmé la qualité de la précision de pose avec notamment 97 % des axes mécaniques postopératoires situés dans la fourchette de plus ou moins 3◦ et 80 % dans la fourchette de plus ou moins 2◦ . La correspondance entre goniométries peropératoires appréciées par l’ordinateur et les clichés télémétriques s’est révélée satisfaisante malgré la présence, compte tenu du délai postopératoire limité, de flexums résiduels. De même, le positionnement des pièces prothétiques et leur taille se sont révélés satisfaisants aussi bien dans le plan frontal que sagittal (angle AFI moyen de 90,6◦ , valeur moyenne de la rotation externe du bouclier fémoral de 1,9◦ , angle ATI moyen de 89,6◦ , pente tibiale postérieure de 2◦ en moyenne). Un des écueils résiduels reste incontestablement l’appréciation de la rotation du composant fémoral, source de complications fémoropatellaires [19]. Le repérage en peropératoire des épicondyles fémoraux est très vraisemblablement une des sources d’erreur. Cette précision de pose à l’aide du nouveau système s’est révélée équivalente, voire meilleure que dans la série des 30 derniers cas Navitrack (Figs. 5—7), ce qui souligne l’intérêt

260 de l’expérience acquise par l’opérateur lors de l’utilisation du système initial. Enfin, la courbe d’apprentissage d’un nouveau système est écourtée par l’expérience de la navigation (Fig. 3). L’utilisation d’un ancillaire peu différent d’un ancillaire conventionnel associée à la mise au point de logiciels d’emploi aisé et interactif devrait permettre la poursuite d’un tel développement [20]. Les résultats fonctionnels obtenus dans cette série sont conformes à la littérature. Aucune complication spécifique à la navigation n’est à déplorer. Cette série souffre toutefois, par sa nature même, de son faible recul, imposant une étude complémentaire à moyen et long terme, afin de confirmer ces résultats satisfaisants. La modification du système de navigation a entraîné des difficultés rapidement maîtrisées au cours d’une période d’apprentissage de durée réduite, comme en témoigne la réduction progressive du temps opératoire. Un des écueils actuels reste indiscutablement le coût élevé de l’appareil [1]. Outre l’intérêt démontré de la navigation dans la précision des coupes osseuses, son caractère pédagogique commence à être souligné [3,17]. De plus, l’utilisation régulière de l’outil informatique semble améliorer également la précision de pose avec un ancillaire conventionnel en raison d’une appréciation plus objective et précise des différents positionnements par un opérateur entraîné à la navigation [21]. Ces différents avantages nécessitent confirmation dans les études à venir.

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