Validation du logiciel MediCAD® pour l’aide à la planification préopératoire entièrement digitale des prothèses totales de hanche : une étude rétrospective

Q4 Medicine

Revue de Chirurgie Orthopedique et Traumatologique Pub Date : 2024-08-03 DOI:10.1016/j.rcot.2024.07.010

Pierre-Alban Bouché , Simon Corsia , Guillaume Auberger , Jules Descamps , Philippe Anract , Moussa Hamadouche

{"title":"Validation du logiciel MediCAD® pour l’aide à la planification préopératoire entièrement digitale des prothèses totales de hanche : une étude rétrospective","authors":"Pierre-Alban Bouché , Simon Corsia , Guillaume Auberger , Jules Descamps , Philippe Anract , Moussa Hamadouche","doi":"10.1016/j.rcot.2024.07.010","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<div><h3>Introduction</h3><div>L’étape de planification qui précède l’implantation d’une prothèse totale de hanche (PTH) reste indispensable. Les logiciels de planification numérique sont de plus en plus répandus et peu d’études rapportent des résultats sur la reproductibilité de ces outils, et aucun en France sur la suite logicielle MediCAD® pourtant largement diffusée. Aussi nous avons mené une étude rétrospective afin : 1) d’évaluer la précision et la fiabilité de ce logiciel de planification, 2) évaluer la reproduction intra- et interobservateur, 3) mesurer l’influence de l’obésité sur précision de la planification.</div></div><div><h3>Hypothèse</h3><div>La planification d’une PTH à l’aide de la suite MediCAD® était fiable et reproductible.</div></div><div><h3>Patients et méthodes</h3><div>Il s’agit d’une étude de cohorte rétrospective monocentrique. Cent-un cas consécutifs de PTH posées par un chirurgien senior expérimenté ont été planifiés à deux reprises par 2 chirurgiens maintenus en aveugle. L’implant acétabulaire était cimenté dans 90 cas (79,2 %) et non-cimenté dans 11 cas (10,9 %). L’implant acétabulaire était à double mobilité dans 21 cas (20,8 %). La tige fémorale était cimentée dans 60 cas (59,4 %). Le critère de jugement était le nombre de planifications jugées exactes (même taille que l’implant posé). La reproductibilité intra-observateur et interobservateur ont été calculées à l’aide du coefficient de corrélation intraclasse et interclasse (CIC) avec l’intervalle de confiance à 95 % (IC95 %).</div></div><div><h3>Résultats</h3><div>Une concordance exacte (aucune différence) a été obtenue pour 15 planifications (14,9 %) et pour 45 planifications (44,6 %) respectivement pour l’implant acétabulaire et fémoral par rapport à l’implant posé pour le premier investigateur. Le second investigateur a obtenu une concordance exacte (aucune différence) pour 20 planifications (19,8 %) et pour 50 planifications (49,5 %) respectivement pour l’implant acétabulaire et fémoral. La reproductibilité intra-observateur pour l’implant acétabulaire était jugée moyenne (CIC=0,57 ; IC95 % [0,43–0,69]) et faible (CIC=0,38 ; IC95 % [0,20–0,54]) respectivement pour le 1<sup>er</sup> et le 2<sup>nd</sup> investigateur. La reproductibilité intra-observateur pour la tige fémorale était jugée faible pour le 1<sup>er</sup> (CIC=0,47 ; IC95 % [0,30–0,61]) et le 2<sup>nd</sup> investigateur (CIC=0,45 ; IC95 % [0,29–0,60]). La reproductibilité interobservateur était jugée faible entre les deux investigateurs concernant la planification des implants acétabulaire (CIC=0,39 ; IC95 % [0,21–0,54]) et fémoral (CIC=0,42 ; IC95 % [0,24–0,57]). Au total, en regroupant les deux investigateurs, une prévision exacte (aucune différence avec l’implant définitif) de la taille de l’implant acétabulaire était obtenue dans 31 cas (18,9 %) chez les patients non obèses, et dans 7 cas (20,6 %) chez les patients obèses (<em>p</em>              =0.62).</div></div><div><h3>Discussion</h3><div>This study found acceptable reliability of the mediCAD® software. Experience level, radiograph magnification affected the planning outcome in this study, but obesity did not. We currently do not have the ability to incorporate a reliable radiological scale for two-dimensional templating. Some surgeons prefer using a CT scan, but this costs more than conventional radiographs and exposes the patient to more radiation. This study shows that the MediCAD® software can provide satisfactory output for the preoperative planning of THA.</div></div><div><h3>Level of evidence</h3><div>III; retrospective, diagnostic, comparative study.</div></div>","PeriodicalId":39565,"journal":{"name":"Revue de Chirurgie Orthopedique et Traumatologique","volume":"110 8","pages":"Pages 1142-1149"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-08-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Revue de Chirurgie Orthopedique et Traumatologique","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877051724001837","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"Medicine","Score":null,"Total":0}

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Abstract

Introduction

L’étape de planification qui précède l’implantation d’une prothèse totale de hanche (PTH) reste indispensable. Les logiciels de planification numérique sont de plus en plus répandus et peu d’études rapportent des résultats sur la reproductibilité de ces outils, et aucun en France sur la suite logicielle MediCAD® pourtant largement diffusée. Aussi nous avons mené une étude rétrospective afin : 1) d’évaluer la précision et la fiabilité de ce logiciel de planification, 2) évaluer la reproduction intra- et interobservateur, 3) mesurer l’influence de l’obésité sur précision de la planification.

Hypothèse

La planification d’une PTH à l’aide de la suite MediCAD® était fiable et reproductible.

Patients et méthodes

Il s’agit d’une étude de cohorte rétrospective monocentrique. Cent-un cas consécutifs de PTH posées par un chirurgien senior expérimenté ont été planifiés à deux reprises par 2 chirurgiens maintenus en aveugle. L’implant acétabulaire était cimenté dans 90 cas (79,2 %) et non-cimenté dans 11 cas (10,9 %). L’implant acétabulaire était à double mobilité dans 21 cas (20,8 %). La tige fémorale était cimentée dans 60 cas (59,4 %). Le critère de jugement était le nombre de planifications jugées exactes (même taille que l’implant posé). La reproductibilité intra-observateur et interobservateur ont été calculées à l’aide du coefficient de corrélation intraclasse et interclasse (CIC) avec l’intervalle de confiance à 95 % (IC95 %).

Résultats

Une concordance exacte (aucune différence) a été obtenue pour 15 planifications (14,9 %) et pour 45 planifications (44,6 %) respectivement pour l’implant acétabulaire et fémoral par rapport à l’implant posé pour le premier investigateur. Le second investigateur a obtenu une concordance exacte (aucune différence) pour 20 planifications (19,8 %) et pour 50 planifications (49,5 %) respectivement pour l’implant acétabulaire et fémoral. La reproductibilité intra-observateur pour l’implant acétabulaire était jugée moyenne (CIC = 0,57 ; IC95 % [0,43–0,69]) et faible (CIC = 0,38 ; IC95 % [0,20–0,54]) respectivement pour le 1^er et le 2^nd investigateur. La reproductibilité intra-observateur pour la tige fémorale était jugée faible pour le 1^er (CIC = 0,47 ; IC95 % [0,30–0,61]) et le 2^nd investigateur (CIC = 0,45 ; IC95 % [0,29–0,60]). La reproductibilité interobservateur était jugée faible entre les deux investigateurs concernant la planification des implants acétabulaire (CIC = 0,39 ; IC95 % [0,21–0,54]) et fémoral (CIC = 0,42 ; IC95 % [0,24–0,57]). Au total, en regroupant les deux investigateurs, une prévision exacte (aucune différence avec l’implant définitif) de la taille de l’implant acétabulaire était obtenue dans 31 cas (18,9 %) chez les patients non obèses, et dans 7 cas (20,6 %) chez les patients obèses (p = 0,62).

Discussion

Les résultats affichent une fiabilité acceptable du logiciel MediCAD®. L’apport de l’expérience et de l’agrandissement radiographique et l’hétérogénéité dans les implants (cimentés vs non cimentés) influencent le résultat de la planification mais pas l’obésité dans cette étude. Les moyens actuels ne permettent pas encore en planification bidimensionnelle, d’obtenir une échelle radiologique systématiquement fiable. Le scanner est plébiscité par certains, mais son coût économique est supérieur et il présente toujours l’inconvénient d’une irradiation majorée. Cette étude montre que le logiciel MediCAD® peut être utilisé avec des résultats satisfaisants pour la planification préopératoire d’une prothèse totale de hanche.

Niveau de preuve

III ; série rétrospective comparative diagnostique.

Introduction

The planning step that precedes a total hip arthroplasty (THA) procedure is crucial. Digital planning software programs are being increasingly used, although few studies have reported on the reliability of such tools. Furthermore, no studies have been conducted on the MediCAD® software, despite it being widely used in France. This led us to conduct a retrospective study to: 1) assess the accuracy of this planning software, 2) determine the intra- and inter-rater reliability, 3) determine how obesity affects the accuracy of planning.

Hypothesis

THA planning is accurate and reliable when using the mediCAD® software.

Patients and methods

This was a single center, retrospective study. One hundred one consecutive cases performed by a single experienced surgeon were planned retrospectively by two blinded surgeons on two separate occasions. The acetabular cup was cemented in 90 hips (89%), cementless in 11 hips (11%). A dual mobility cup was used in 21 hips (21%). The femoral stem was cemented in 60 hips (59%). The endpoint was the number of exact plans, defined as the same size as the actual implants. An acceptable match was defined as a difference of one size. The match was unacceptable if the planned and implanted size differed by more than 2 for the acetabular cup or by more than 1 size for the femoral stem. The intra-rater and inter-rater reliability were calculated using the intraclass correlation coefficient (ICC) with 95% confidence intervals (CI).

Results

Exact agreement was found by the first rater for 15 planned acetabular cups (15%) and for 45 planned femoral stems (45%) relative to the implants used. The second rater reached exact agreement for 20 planned acetabular cups (20%) and 50 planned femoral stems (50%). The intra-rater reliability for the acetabular cup was average (ICC = 0.57; 95%CI [0.43–0.69]) and poor (ICC = 0.38; 95%CI [0.20–054]) for the 1st and 2nd rater, respectively. The intra-rater reliability for the femoral stem was poor for the 1st rater (ICC = 0.47 95%CI [0.30–0.61]) and the 2nd rater (ICC = 0.45; 95%CI [0.29–0.60]). The interobserver reliability was low for the planned acetabular cup (ICC = 0.39; 95%CI [0.21–0.54]) and the planned femoral stem (ICC = 0.42; 95%CI [0.24–0.57]). Overall, when combining the two raters, exact prediction of the acetabular cup was achieved in 31 hips (19%) in non-obese patients and in 7 hips (21%) in obese patients (P = 0.62).

Discussion

This study found acceptable reliability of the mediCAD® software. Experience level, radiograph magnification affected the planning outcome in this study, but obesity did not. We currently do not have the ability to incorporate a reliable radiological scale for two-dimensional templating. Some surgeons prefer using a CT scan, but this costs more than conventional radiographs and exposes the patient to more radiation. This study shows that the MediCAD® software can provide satisfactory output for the preoperative planning of THA.

Level of evidence

III; retrospective, diagnostic, comparative study.

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MediCAD®软件辅助全髋关节置换术全数字化术前规划的验证：一项回顾性研究

导言全髋关节置换术（THR）植入前的规划阶段仍然至关重要。数字规划软件的应用越来越广泛，但有关这些工具可重复性的研究报告却寥寥无几，而在法国，尽管 MediCAD® 软件套件被广泛使用，但却没有任何研究报告。因此，我们进行了一项回顾性研究，目的是：1）评估该规划软件的准确性和可靠性；2）评估观察者内部和观察者之间的可重复性；3）测量肥胖对规划准确性的影响。由一名经验丰富的资深外科医生对连续的 111 例 THA 植入手术进行了两次规划，由两名盲法外科医生进行。90例病例（79.2%）采用骨水泥髋臼植入物，11例病例（10.9%）采用非骨水泥髋臼植入物。21例（20.8%）患者的髋臼假体为双活动度假体。60例（59.4%）的股骨柄为骨水泥植入。评估标准是被判定为准确（与植入物尺寸相同）的计划数量。使用类内和类间相关系数（ICC）及 95% 置信区间（95% CI）计算观察者内和观察者间的再现性。结果与第一位研究者放置的植入物相比，髋臼和股骨植入物的平面图分别有 15 个（14.9%）和 45 个（44.6%）完全一致（无差异）。第二位研究者分别有 20 个（19.8%）和 50 个（49.5%）髋臼和股骨植入物平面图完全匹配（无差异）。第一位和第二位研究者的髋臼植入物的观察者内再现性分别被判定为一般（ICC = 0.57；95% CI [0.43-0.69]）和较差（ICC = 0.38；95% CI [0.20-0.54]）。第一位研究者（ICC = 0.47；CI95% [0.30-0.61]）和第二位研究者（ICC = 0.45；CI95% [0.29-0.60]）认为股骨柄的观察者内再现性较低。在髋臼（ICC = 0.39；CI95% [0.21-0.54]）和股骨（ICC = 0.42；CI95% [0.24-0.57]）植入规划方面，两名研究者之间的观察者间再现性较低。总之，将这两名研究者结合起来，非肥胖患者中有 31 例（18.9%）获得了髋臼植入物尺寸的准确预测（与最终植入物无差异），肥胖患者中有 7 例（20.6%）获得了髋臼植入物尺寸的准确预测（P = 0.62）。研究结果表明，MediCAD®软件的可靠性是可以接受的，经验、X光片扩大以及种植体的异质性（粘结与非粘结）都会影响规划结果，但肥胖并不影响规划结果。在二维规划中，目前的资源还无法获得系统可靠的放射比例。有些人倾向于使用 CT 扫描，但 CT 扫描价格昂贵，而且总是存在辐射水平较高的缺点。本研究表明，MediCAD®软件可用于全髋关节置换术的术前规划，并取得了令人满意的效果。数字规划软件程序的使用越来越广泛，但有关此类工具可靠性的研究报告却寥寥无几。此外，尽管MediCAD®软件在法国被广泛使用，但还没有针对该软件的研究。因此，我们开展了一项回顾性研究，旨在：1）评估该规划软件的准确性；2）确定评分者内部和评分者之间的可靠性；3）确定肥胖如何影响规划的准确性。由一位经验丰富的外科医生连续完成的 1001 例手术由两位盲人医生在两个不同的场合进行回顾性规划。90个髋关节（89%）使用了骨水泥髋臼杯，11个髋关节（11%）使用了无骨水泥髋臼杯。21个髋关节（21%）使用了双活动度髋臼杯。60个髋关节（59%）使用了股骨柄骨水泥。终点是精确计划的数量，精确计划的定义是与实际植入物的尺寸相同。可接受的匹配定义为相差一个尺寸。如果髋臼杯的计划尺寸与植入尺寸相差超过2个尺寸，或股骨柄的计划尺寸与植入尺寸相差超过1个尺寸，则匹配度为不可接受。

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Revue de Chirurgie Orthopedique et Traumatologique Medicine-Surgery

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期刊介绍： A 118 ans, la Revue de Chirurgie orthopédique franchit, en 2009, une étape décisive dans son développement afin de renforcer la diffusion et la notoriété des publications francophones auprès des praticiens et chercheurs non-francophones. Les auteurs ayant leurs racines dans la francophonie trouveront ainsi une chance supplémentaire de voir reconnus les qualités et le intérêt de leurs recherches par le plus grand nombre.