TORSION DU SQUELETTE DES MEMBRES INFERIEURS...

TORSION DU SQUELETTE DES MEMBRES INFERIEURS COMPARAISON EOS/SCANNER

D.FOLINAIS, Ph THELEN, C.DELIN, C.RADIER, RIM MAUSSINS NOLLET – PARIS

J.Y. LAZENNEC, Y.CATONNE Sve chir. orthopédique. CHU Pitié Salpetrière - PARIS

ANTEVERSION COL FEMORAL TORSION TIBIALE

Valeurs « normales décrites » :

7° à 24°.

Valeurs « normales décrites » :

21° à 38°.

Ces valeurs : • sont fonction du sexe • sont fonction de l’ethnie • présentent des asymétries droite/gauche La diversité des méthodes de mesure utilisées, les biais qui en découlent, explique bien également la disparités des résultats.

ETIOLOGIE:

Congénitale:

Infirmité motrices cérébrale

Dysplasie…….

Acquise

( notamment post traumatique+++, ostéotomie….)

Ces déformations dans le plan axial sont susceptibles de favoriser ou du moins d’avoir une influence dans la génèse de nombre de pathologies: Gonarthrose Instabilité rotulienne Coxarthrose ………

Les méthodes de mesure:

L’appréciation clinique reste la base.

Sur le plan imagerie,

ont été décrites des techniques:

Échographique

Fluoroscopique

IRM

LE SCANNER

reste actuellement comme étant la technique de référence, avec des mesures considérées comme fiables et reproductibles.

La mesure Scanner:

Pile de coupes axiales

Sur un col +/- court ou long

Col oblique dans le plan frontal (CC’D), avec angle variable

Col décrivant une ellipse, avec décalage de 1,5mm entre la tête et la base du col dans le plan sagittal.

NIVEAU DE COUPE:

4 coupes principales:

Centre de la tête = A

Partie moyenne du col = B (limite inférieure de la tête)

Partie basse col =C

Partie supérieure de diaphyse fémorale = D

---coupe A ---coupe B ---coupe C ---coupe D

Limites des mesures: Fémur proximal: le col fémoral

Scanner:

3 TECHNIQUES PRINCIPALES DE MESURE

sont retrouvées dans la littérature:

WEINER: 1 seule coupe scan épaisse.

REIKERAS: 2 coupes superposées: COUPE A+B

MURPHY: centre de la tête et de la diaphyse fémorale. COUPE A+ C , VOIR D.

A

B

C

D

LE PROBLEME VALEURS D’ANTEVERSION DIFFERENTES De 13° ( Weiner et col.) à 26° (Murphy et col.) et une intermédiaire de 18° ( Reikeiras et col.) MESURE 3D à partir traitement de coupes scan avec logiciel spécifique non diffusé (Sugano et col. ) avec une antéversion mesurée à 20°.

MIP

Différentiel = 8°

CETTE ANIMATION PERMET BIEN DE COMPRENDRE QUE LE COL FEMORAL EST ELLIPTIQUE, CE QUI PEUT FAUSSER LES MESURES SI LES REPERES NE SONT BIEN COMPRIS.

Les méthodes de mesure:

L’ EOS: Connue pour l’exploration du

rachis, l’EOS ( EOS imaging,Paris, France) une nouvelle méthode de détermination des mesures torsionnelles a été décrite par Chaibi et al, approuvée par la FDA.

Cette méthode repose sur une acquisition stéréographique des membres inférieurs en totalité et d’une modélisation 3D associée

MODELISATION 3D EOS

Sur la base de l’acquisition bi-plan, un logiciel dédié (Stereos) permet la modélisation 3D de l’enveloppe osseuse du fémur et du tibia.

Le logiciel calcule automatiquement un ensemble de paramètres, dont l’antéversion fémorale et la torsion tibiale.

Le plan transverse est défini comme orthogonal à l’axe fémoral mécanique pour l’antéversion fémorale, à l’axe mécanique tibial pour la torsion tibial

Repères de mesure:

EOS

COUPE B

LE CENTRE DU COL PROJETE EN EOS CORRESPOND BIEN A L’EQUIVALENT

DE LA COUPE B DE REIKEIRAS

EOS

TANGENCE AUX CONDYLES POST

TANGENCE AUX PLATEAUX TIBIAUX

CENTRE DE 2 MALLÉOLES

Repères de mesure:

ETUDE PRELIMINAIRE MENEE EN 2010 (symposium EOS-JFR 2010 – communication SOFCOT 2010)

Matériel et méthodes

31 patients (50,8 ans ±11,7 ans) / 51 membres inférieurs

1 première lecture multi opérateurs expérimentés mixte

2 opérateurs (radiologues expérimentés) ont remesuré l’antéversion du col fémoral et la torsion tibiale par :

Mesure tomodensitométrique

Modélisation 3D EOS

ETUDE PRELIMINAIRE MENEE EN 2010 (symposium EOS-JFR 2010 – communication SOFCOT 2010) Résultats

Repro. Inter-opérateur Correlation intra-classe

EOS SCANNER

Antéversion col fémoral 0,941 0,884

Torsion tibiale 0,873 0,854

Descriptif population EOS SCANNER

Antéversion col fémoral 12,4° (±9,3°) 13,3° (±10,3°)

Torsion tibiale 30,4° (±8,2°) 31,2° (±8,0°)

Résultats


Différence EOS / Scanner:

Antéversion col fémoral : 0,9° (±4,2°)

Torsion tibiale : 0,8° (±4,0°)

Pas de biais systématique entre les 2 modalités (p=0,12 pour l’antéversion du col fémoral; p=0,15 pour la torsion tibiale)

Discussion


L’EOS semble plus performant que le scanner pour l’évaluation de la torsion fémorale: La reproductibilité inter-opérateur est meilleure en EOS. L’écart entre EOS et scanner en moyenne est de moins d’un degré. Surtout la fiabilité et la reproductibilité de la mesure scanner sont remises en cause, du fait cependant d’une définition des critères de mesure et des techniques de mesure imparfaites

Discussion


Améliorer la précision des mesures nécessiterait :

Plus de rigueur dans les mesures.

Repréciser certains repères

Uniformiser nos mesures

Motiver les réalisateurs

de mesures

REPRODUCTIBILITE

FIABILITE

EOS:

*Améliorer le repérage des contours du col. *Définir un positionnement qui limite les superpositions, les risques d’erreurs de repérage, et conserve les mêmes repères que le scanner.

SCANNER: Redéfinir, valider la méthodologie de mesure du col de la pince bi malléolaire ou de l’extrémité inférieure du tibia.

Amélioration du logiciel STEREOS (version 1.4)

----

Amélioration des critères de prise de mesure en Scanner , tenant compte des acquis connus notamment sur le col fémoral.

NOUVELLE ETUDE DE REPRODUCTIBILITE ET DE PRECISION EN COMPARAISON AU SCANNER

LE POSITIONNEMENT EN EOS

Initialement, le constructeur a proposé le positionnement de profil, pieds décalés.

La superposition des 2 hanches rend parfois la détermination des repères du col particulièrement difficile.

Un positionnement de profil légèrement oblique, avec une rotation modérée du bassin décalé de 15°, permet de séparer les 2 membres l’un de l’autre

Un positionnement unipodal et non monopodal, permet une étude unilatérale, avec comme référencement la superposition des condyles. (appui pied controlatéral sur caisse), en évitant au mieux les superpositions.

A RETENIR: Les mesures de longueur, de

torsion, de déviation frontales sont , en 3 D, indépendantes du positionnement du patient.

Des structurez osseuses (mesures de longueur, de torsion…) ne se modifient quelque soit le positionnement.

Le choix dépend des habitudes, de la nécessité de dégager de structures l’une par rapport à l’autres (bilan avec prothèse uni et surtout bilatérale…. )


UNIPODAL

A noter la mise en évidence immédiate de la rétroversion du col prothétique

PIEDS DECALES LEGERE ROTATION


Examen tomodensitométrique :

REPERES SCANNER

La mesure de l’antéversion fémorale a été réalisée en se basant sur la technique de Reikeiras et col., avec repérage de la coupe passant par le milieu du col. La superposition des images s’est faite en MIP , en cumulant les différentes coupes jusqu’ à la coupe choisie. La mesure selon la technique de Murphy et col. A également été réalisée.

Le centre de la tête fémorale et le centre du col permet de définir l’axe fémoral.

L’axe bicondylien est repéré au niveau de la convexité maximum des 2 condyles, notamment repéré par la fabella quand elle est présente, et la forme ogivale de l’échancrure intercondylienne.

REPERES SCANNER

La mesure de la torsion tibiale est effectuée :

Par la tangence au rebords postérieurs des plateaux tibiaux, sur la coupe passant juste au dessus de la tête du péroné.

De nombreuses variantes ont été décrites pour le repérage inférieur du tibia. On a retenu:

L’axe de la partie inférieure de jambe est dessiné après avoir pris le milieu des 2 malléoles sur une ligne parallèle à leur surface articulaire, sur la coupe montrant la partie toute supérieure du talus.


40 patients en bilan préopératoire ou évaluation postopératoire de PTG

Critère d’exclusion : PTH

PTG

Dysplasie de hanche

=>65 membres finalement intégrés à l’étude

15 hommes / 25 femmes

Age : 56,9 ans (±13,7)


Examen EOS : 20 patients examinés en appui monopodal (Groupe M)

20 patient examinés en appui bipodal (Groupe B)

Groupe M Groupe B

Analyse statistique

Reproductibilité inter-opérateur de la mesure 3D EOS des torsions tibiale et fémorale?

Par le coefficient de corrélation intraclasse (ICC (2,1))

Par l’erreur inter-observateur

Différence entre la mesure EOS et la mesure tomodensitométrique?

Par le test t de student

Corrélation entre la mesure EOS et la mesure scanner? Par le coefficient de corrélation ρ de Pearson


Résultats

Reproductibilité inter-opérateur de la mesure 3D EOS des torsions tibiale et fémorale

ICC pour la mesure de torsion fémorale : 0,92

ICC pour la mesure de torsion tibiale : 0,94

Erreur inter-observateur pour la torsion fémorale : 2,9° (±2,5°)

Erreur inter-observateur pour la torsion tibiale : 3,5° (±3,1°)

=>Pas de différence significative entre le groupe B et le groupe M au niveau de la reproductibilité des mesures

La reproductibilité inter opérateur en scanner est en cours d’étude à ce jour.

Résultats

Mesure EOS Vs mesure tomodensitométrique

Torsion fémorale Pas de différence significative entre la mesure EOS et la mesure scanner avec la méthode de Reikeras

et col. (p=0,2)

Surestimation de la torsion fémorale par la méthode de Murphy et al. (p<0,01)

Torsion tibiale Pas de différence significative entre la mesure EOS et la mesure scanner (p=0,9)

Torsion fémorale Torsion tibiale

EOS CT (Reikeras et col.)

CT (Murphy et col.)

EOS CT (Reikeras et col.)

14,6° (±9,1°) 15,6° (±9,4°) 21,9° (±10,9°) 30,3° (±8,1°) 30,2° (±9,9°)

Moyennes sur la population totale

Corrélation entre mesure EOS et mesure scanner

Torsion fémorale

EOS/Scanner (Reikeras et col.) : ρ = 0,86

EOS/Scanner (Murphy et col.) : ρ = 0,78

Torsion fémorale

EOS/scanner : ρ = 0,85

Résultats

Résultats

Mesure EOS

Mes

ure

Sca

nn

er

Corrélation entre mesure EOS et mesure scanner : torsion fémorale

22,5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0

CT (Reikeras)

CT (Murphy)

Linéaire (CT (Reikeras))

Linéaire (CT (Murphy))

Résultats

Mesure EOS

Mes

ure

Sca

nn

er

Corrélation entre mesure EOS et mesure scanner : torsion tibiale

34

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

Série1

Linéaire (Série1)

Commentaires Par rapport à l’étude préliminaire de 2010, la reproductibilité inter-

opérateur en EOS est équivalente pour la torsion fémorale mais s’est améliorée en ce qui concerne la torsion tibiale.

En EOS, l’écart inter observateur est plus petit, lié aux modifications logicielles, à l’expérience plus importante des opérateurs.

Les mesures EOS/SCANNER sont identiques en moyenne à un degré près à condition de prendre comme référence en scanner la coupe B selon la technique de Reikeras

La coupe scanner sur la base du col (méthode de Murphy et col ».) entraine systématiquement une majoration des valeurs de la torsion fémorale de + de 8°.

Commentaires On ne retrouve pas de différence significative entre une acquisition

en bipodal oblique et la technique en appui unipodal.

L’appui unipodal facilite le repérage des points sur le genou lorsque les condyles sont superposés, mais peut rendre plus difficile le repérage du col comme de la cheville en cas d’anomalie torsionnelle majeure.

Le risque d’erreur de mise en place des points de repérage en EOS existe (interversion des points sur les condyles, les plateaux tibiaux, ostéopytose hypertrophique…) expliquant certains écarts avec le scanner.

Le scanner, à condition d’être très rigoureux sur les niveaux de coupes, est équivalent à l’EOS sans être meilleur en fémoral. Le non respect des niveaux de coupes peut entrainer un plus grand risque de dispersion des résultats en scanner, comme dans la première série.

Le scanner est légèrement supérieur à l’EOS pour la torsion tibiale.

L’irradiation:

L’EOS a fait sa réputation sur:

la possibilité d’obtenir des grands clichés de qualité remarquable et homogène quelque soit le gabarit du patient.

La reconstruction 3D et toutes les mesures qui en découlent.

Sur l’hypo irradiation, bien mise en avant dés les débuts des travaux de CHARPAK, avec réduction des doses d’un facteur 10 par rapport à la radiologie conventionnelle, diminution de dose confirmée par des études plus récentes, et par nos mesures effectuées sous le contrôle de l’IRSN.

Résultats Etude dosimétrique EOS/SCAN Appareil scanner Somaton Siemens.

Ovaires

EOS Scanner

0,29 mGy 1,22 mGy

Testicules

EOS Scanner

0,37 mGy 8,5 mGy

Genoux

EOS Scanner

0,60 mGy 11,70 mGy

Chevilles

EOS Scanner

0,66 mGy 15,4

Facteurs de réduction de doses :

Ovaires :

4,2

Testicules

23

Genoux :

19,5 Chevilles :

23,3

Ce qu’il faut retenir

L’EOS permet, comme sur le rachis, d’étudier des déformations non pas dans un seul plan mais dans les 3 plans de l’espace, ce qui est un énorme progrès.

l’EOS en le seul examen permettant en fait une analyse simultanée dans les 3 plans de l’espace.

Rappelons qu’actuellement, il faut cumuler:

un pangonogramme pour avoir les déviations frontales

un scanner pour avoir les déviations axiales.

Ce qu’il faut retenir

DONC, en seul examen, l’EOS est capable de se substituer à plusieurs autres examens et d’intégrer de nouvelle mesures, qui toutes, dans leur ensemble, seraient susceptibles d’améliorer nos connaissances quant à la genèse de nombre de pathologies

Le tout:

pour une irradiation totale nettement inférieure

pour un coût global nettement inférieur.

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