Logiciel 3D de planification chirurgicale de la scoliose idiopathique de l’adolescent : étude préliminaire

Logiciel 3D de planification chirurgicale de la scoliose idiopathique de l’adolescent : étude préliminaire

394 Séminaire recherche de la SoFOP Toulouse 2016. Deuxième session / Revue de chirurgie orthopédique et traumatologique 102 (2016) 393–397 peut êtr...

55KB Sizes 9 Downloads 112 Views

394

Séminaire recherche de la SoFOP Toulouse 2016. Deuxième session / Revue de chirurgie orthopédique et traumatologique 102 (2016) 393–397

peut être proposé dans le but de limiter et de stabiliser les courbures. La plupart du temps, la conception de ces corsets ne prend pas, ou très peu, en compte les caractéristiques biomécaniques propres à chaque patient. Comprendre le lien entre la déformation des structures anatomiques du tronc du patient scoliotique et le champ de pression à l’interface entre ce dernier et le corset orthopédique est un enjeu essentiel pour le traitement de la scoliose. À l’heure actuelle, la principale technologie permettant la mesure de ce champ de pression est basée sur l’utilisation de matrices de capteurs piézoélectriques. Ces matrices présentent l’inconvénient majeur, du fait d’une rigidité importante, de ne pas bien épouser les formes anatomiques du tronc, ce qui peut conduire à des erreurs de mesure. L’objectif de ce travail est de réaliser la mesure du champ de pression à l’interface corset-tronc à l’aide d’un dispositif innovant totalement réalisé en matière textile, le but final étant l’utilisation conjointe de ces mesures avec des reconstructions géométriques 3D du tronc du patient pour permettre la conception d’un corset personnalisé. Matériel et methodes L’étude porte sur sept patients (sujets féminins) recrutés suivant des critères d’inclusion bien définis. Cinq d’entre eux présentent une courbure thoracique droite et deux présentent une courbure lombaire gauche. La mesure du champ de pression à l’interface corset-tronc est réalisée à l’aide d’un dispositif innovant et encore en développement mis au point par la société TexiSense® en partenariat avec la société Proteor® . Il se compose d’un gilet de capteurs entièrement réalisé en fibres textiles connecté à un petit boîtier électronique permettant l’enregistrement des cartes de pression horodatées. De par sa conception en fibre textile, le gilet de capteurs possède une grande souplesse qui lui permet d’épouser parfaitement les formes anatomiques. Avant la phase de mesures, le dispositif a été calibré suivant un protocole bien défini. Les mesures sont réalisées après les radiographies et la numérisation du tronc du patient qui sont utilisées pour obtenir une modélisation géométrique 3D complète de ce dernier. Lors des mesures, le gilet de capteur est placé entre le corset et le tronc du patient et les acquisitions sont effectuées pour trois positions : debout, assis, couché sur le dos. Pour chacune des positions, le temps de mesure est d’une minute et chacune des mesures est répétée trois fois. Après les mesures, les cartes de pression sont post-traitées, puis projetées sur la forme externe du tronc du patient. Résultats Le premier résultat de ce travail est la calibration du système de mesure. Une loi de conversion, approximée par une courbe de second degré entre l’unité des capteurs et une unité de pression réelle, a été déterminée. Le second résultat de ce travail est la réalisation de mesures de pression à l’interface corset-tronc et de reconstructions géométriques 3D des composants du tronc pour sept patients. La projection des cartes de pression sur les reconstructions de la forme externe du tronc montre une localisation des pressions cohérente avec la localisation des zones d’appuis et de dégagements du corset. L’évolution temporelle de la pression au niveau des appuis thoraciques montre, d’une part, une influence de la respiration sur les valeurs mesurées, et d’autre part, une très forte influence de la position du patient. Cette influence de la position se traduit par un facteur allant jusqu’à deux entre les différentes valeurs mesurées. Discussion et conclusion Le fait que la pression exercée par le corset sur le tronc du patient dépend fortement de la position de ce dernier suggère qu’il est indispensable de prendre en compte ce phénomène lors de la phase de conception du corset. Enfin, la connaissance du champ de pression à l’interface corset-tronc associée aux reconstructions géométriques 3D des éléments du tronc nous fournit un jeu de données complet pour l’analyse biomécanique. Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs n’ont pas précisé leurs éventuels liens d’intérêts. http://dx.doi.org/10.1016/j.rcot.2016.03.033

Reproductibilité des reconstructions stéréographiques de la cage thoracique dans la scoliose idiopathique de l’adolescent préopératoire R. Pietton 1,2,∗ , H. Bouloussa 1 , C. Vergari 2 , W. Skalli 2 , R. Vialle 1 Service d’orthopédie pédiatrique, hôpital A. Trousseau, Paris, France 2 Institut de biomécanique humaine Georges-Charpak, arts et métiers Paris Tech, Paris, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (R. Pietton)

1

Introduction La scoliose idiopathique de l’adolescent est la pathologie pourvoyeuse de déformations de la cage thoracique la plus fréquente dans la population générale. Une vision tridimensionnelle en position de fonction est donc essentielle. Les radiographies biplanaires se sont imposées comme un examen de référence dans la chirurgie du rachis. À notre connaissance, aucune étude n’a évalué la reproductibilité des reconstructions 3D de la cage thoracique à partir de radiographies biplanaires chez des patients atteints de scolioses idiopathiques sévères. Notre objectif était d’évaluer la reproductibilité inter- et intra-observateur des reconstructions 3D de la cage thoracique dans le cadre de la scoliose idiopathique de l’adolescent au stade préopératoire. Matériel et méthodes Cette série prospective incluait 21 patients d’âge moyen 13,6 ans atteints de scolioses Lenke 1 ou 2 (angle de Cobb moyen : 74◦ ± 20◦ ). Des radiographies biplanaires en position de fonction étaient pratiquées chez tous les patients. Deux opérateurs entraînés réalisaient les reconstructions deux fois chacun. L’écart-type de reproductibilité interopérateur (SDr) était calculé ainsi que le coefficient de corrélation intraclasse. Des graphiques de Bland-Altmann étaient utilisés pour mieux représenter les limites de la corrélation. Résultats Le volume moyen de cage thoracique était de 4,71 L (±0,75 L). Le SDr était de 0,19 L avec un coefficient de variation de 4,1 %, l’ICC de 0,968. L’index thoracique était de 0,6 (±0,1). Le SDr était de 0,03 avec un coefficient de variation de 4,7 % et un ICC de 0,820. Pour l’index de pénétration rachidienne (6,4 % ; ± 2,4 %), le SDr était de 0,9 % avec un coefficient de variation de 14,3 % et un ICC de 0,901. Le SDr pour la gibbosité (moyenne : 27◦ ± 8◦ ) était de 1,4◦ (coefficient de variation : 5,1 %) et un ICC de 0,991. Conclusion Cette étude décrit une approche tridimensionnelle prometteuse pour mieux appréhender la cage thoracique en préopératoire de scolioses idiopathiques de l’adolescent. Les paramètres étudiés ont un intérêt clinique dans le suivi des patients scoliotiques. Nous pouvons obtenir un analyse du rachis et de la cage thoracique avec seulement deux clichés basse-dose de radiographies biplanaires. Nous avons donc pu quantifier l’incertitude de mesure. Dans de prochaines études, nous pourrions relier les paramètres de la cage thoracique issus de clichés biplanaires avec la fonction respiratoire, ce qui pourrait permettre d’affiner la décision chirurgicale dans la scoliose de l’adolescent. Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs n’ont pas précisé leurs éventuels liens d’intérêts. http://dx.doi.org/10.1016/j.rcot.2016.03.034

Logiciel 3D de planification chirurgicale de la scoliose idiopathique de l’adolescent : étude préliminaire

E. Ferrero ∗ , B. Ilharreborde , V. Mas , A.-L. Simon , K. Mazda Hôpital Robert-Debré, Paris, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (E. Ferrero) Introduction Depuis 2007, le système de stéréoradiographie basse dose est utilisé en routine clinique. Il permet également des reconstructions 3D du squelette entier. Les relations entre

Séminaire recherche de la SoFOP Toulouse 2016. Deuxième session / Revue de chirurgie orthopédique et traumatologique 102 (2016) 393–397

les paramètres spinopelviens (sagittaux, coronaux, axiaux) et les signes cliniques et fonctionnels des patients sont maintenant bien démontrées. Ainsi, un nouveau logiciel a été développé pour permettre la réalisation de planification préopératoire 3D avec prévision de la correction, de la longueur et forme des tiges utilisées pour la synthèse. Cette étude a pour objectif d’analyser la validité première de ce logiciel. Matériel et méthodes Étude préliminaire de validation, rétrospective. En pré- et postopératoire, les reconstructions 3D des radiographies basses doses EOS (EOS imaging, Paris, France) de 20 adolescents avec une scoliose idiopathique ont été réalisées. La technique chirurgicale employée était strictement identique pour tous les patients : correction–fusion par voie postérieure avec vis pédiculaires lombaires et liens sous-lamaires thoraciques. Le logiciel était alors utilisé pour planifier la correction chirurgicale dans les 3 plans de l’espace et prévoir la forme et longueur des tiges utilisées pour la synthèse. Enfin, le modèle planifié de rachis avec les tiges était comparé aux véritables reconstructions 3D des radiographies postopératoires. Résultats L’angle de Cobb principal et l’incidence pelvienne moyens étaient de 56◦ et 55◦ respectivement. Aucune différence n’était observée entre le modèle issu de la planification et les reconstructions 3D postopératoires en termes de cyphose T1T12, lordose L1S1, sagittal vertical axis (SVA) et version pelvienne. Néanmoins, les patients normocyphotiques en préopératoire (T1T12 > 20◦ , n = 16) avaient une cyphose postopératoire plus importante que celle planifiée (différence de 11◦ ± 17, p = 0,018). Les tiges utilisées étaient significativement plus longues que les tiges précintrées prévues avec le logiciel, cette différence n’était cependant pas cliniquement significative (8 mm). Le point d’inflexion était différent entre les tiges utilisées et celles prévues par le logiciel, de 2,3 niveaux en moyenne. Conclusion Dans cette étude préliminaire, à partir d’images stéréoradiographiques 3D, un nouveau logiciel est utilisé pour planifier la chirurgie de correction des scolioses idiopathiques de l’adolescent. Ceci pourra également permettre le développement de tiges précintrées personnalisées. Cependant, l’analyse du choix du point d’inflexion doit être poursuivie afin d’obtenir des courbes plus harmonieuses et la longueur des tiges doit être ajustée. Ensuite, une analyse de reproductibilité permettra de compléter l’étude de validité de cet outil de planification. Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs n’ont pas précisé leurs éventuels liens d’intérêts. http://dx.doi.org/10.1016/j.rcot.2016.03.035

Planification de chirurgie pour l’aide au vissage pédiculaire V. Pomero 1,∗ , D. Afonso 1,2 , J.-M. Tallet 2 , G. Bollini 1 , J.-L. Jouve 1 , Y. Glard 2 1 CHU Timone, AP–HM, Marseille, France 2 Hôpital Saint-Joseph, Marseille, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (V. Pomero) Introduction Le traitement chirurgical des scolioses idiopathique est souvent réalisé par une arthrodèse postérieure, nécessitant l’implantation de vis pédiculaires qui permettent la fixation de tiges conduisant à la réduction de la déformation. De nombreuses études montrent qu’un taux important de vis ne sont pas strictement intrapédiculaires, ce qui peut entraîner des complications cliniques. L’objectif de ce travail est de proposer une aide à la pose de vis pédiculaires par la planification. Matériel et méthodes La planification est réalisée à partir des tomodensitométries préopératoires des patients. Un logiciel permet d’obtenir automatiquement une reconstruction 3D de la colonne vertébrale, sur laquelle le chirurgien vient « cliquer » le centre du pédicule après avoir orienté de fac¸on satisfaisante la reconstruction 3D (i.e. le pédicule est vu dans l’axe). Cela

395

permet alors de calculer les caractéristiques de l’implant ainsi que l’orientation de l’axe du pédicule à partir de la reconstruction. Quand tous les pédicules à instrumenter sont saisis, un rapport automatique de planification est généré, contenant pour chaque pédicule une représentation graphique de la position du point d’entrée, ainsi que les angles dans les plans sagittal et coronal de l’axe du pédicule. Résultats L’expérience de 6 planifications consécutives d’arthrodèse postérieure pour des patients souffrants de scoliose idiopathique est rapportée ici, réalisées par 3 opérateurs. Le point d’entrée des pédicules était toujours retrouvé facilement par les opérateurs à partir de la représentation graphique. Alors que les orientations de l’axe des pédicules étaient définies sur la tomodensitométrie préopératoire (décubitus dorsal), les informations d’orientation de l’axe étaient suffisantes pour trouver le pédicule. L’information de l’axe était plus fiable dans le plan coronal que dans le plan sagittal. Conclusion Sans avoir été mesuré, il semble que le temps de vissage pédiculaire soit significativement diminué, la planification permettant de trouver le pédicule vertébral de fac¸on très directe. Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs n’ont pas précisé leurs éventuels liens d’intérêts. http://dx.doi.org/10.1016/j.rcot.2016.03.036

Étude monocentrique rétrospective à long terme de 180 scolioses idiopathiques opérées à l’adolescence

A. Darnis ∗ , P. Roussouly CMCR des Massues, Lyon, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (A. Darnis) Introduction L’évolution à long terme du traitement chirurgical des scolioses idiopathiques de l’adolescent (SIA) est rapportée dans de nombreuses études. Du fait de ce long recul, les séries publiées concernent des techniques aujourd’hui disparues (Harrington) ou moins utilisées (crochets lombaires). L’utilisation de vis pédiculaires pour la réduction est aujourd’hui le gold standard. Elle semble apporter une meilleure réduction et une stabilité à long terme mais aucune étude n’a démontré à plus de 10 ans cette supériorité. Nous proposons une évaluation de scolioses idiopathiques traitées par montage hybride utilisant exclusivement des vis pédiculaires pour la fixation distale. L’objectif est de rapporter les résultats radiographiques et fonctionnels, à 16 ans de recul moyen, d’adolescents opérés dans un centre entre 1995 et 2002. Matériel et méthode Cent quatre-vingt patients ont été revus rétrospectivement. Les radiographies de face et de profil ont été analysées : angle de Cobb, incidence pelvienne (IP), pente sacrée (PS), version pelvienne (VP), cyphose thoracique (CT) et lordose lombaire (LL). La hauteur des disques sous l’arthrodèse ainsi que la présence de listhésis étaient relevées. La qualité de vie était évaluée par les questionnaires ODI, SF-12 et SRS-30. Les douleurs étaient quantifiées par échelle numérique. Résultats Cent cinquante-trois femmes et 27 hommes d’âge moyen 17,3 ans à la chirurgie ont été inclus. L’angle de Cobb préopératoire moyen était de 55,8◦ et les valeurs d’IP, VP et PS étaient respectivement 50,5◦ , 10,6◦ et 39,9◦ . L’évaluation radiographique incluait 66 cas à 14,7 ans. En moyenne, 10,6 vertèbres étaient incluses dans l’arthrodèse. La dernière vertèbre instrumentée était L1 (27 %), L2 (30 %) ou L3 (28 %) pour les scolioses thoraciques et L3 (54 %), L4 (27 %) ou L2 (15 %) pour les lombaires et thoracolombaires. La perte moyenne de réduction frontale était de 5◦ . Six cas de dégénérescence sous l’arthrodèse étaient observés. L’évaluation fonctionnelle portait sur 68 cas à 16,5 ans : le score SRS-30 moyen était de 3,71 ; le score ODI de 14 % : le score SF-12 de 47,9 pour la composante physique et de 46,1 pour la composante mentale. Soixante-cinq pourcent des patients présentaient des lombalgies (intensité : 2,8) et 56 % avaient des cervicalgies (intensité : 2,2).