L’utilisation de la réalité mixte dans l’arthroplastie de la hanche de révision sur mesure : un premier rapport de cas

Summary

Une arthroplastie complexe de la hanche de révision a été réalisée à l’aide d’un implant sur mesure et d’une technologie de réalité mixte. Selon les connaissances des auteurs, il s’agit du premier rapport d’une telle procédure décrite dans la littérature.

Abstract

La technologie de l’impression 3D et de la visualisation des structures anatomiques se développe rapidement dans divers domaines de la médecine. Un implant sur mesure et une réalité mixte ont été utilisés pour effectuer une arthroplastie complexe de révision de la hanche en janvier 2019. L’utilisation de la réalité mixte a permis une très bonne visualisation des structures et a abouti à une fixation précise de l’implant. Selon les connaissances des auteurs, il s’agit du premier rapport de cas décrit de l’utilisation combinée de ces deux innovations. Le diagnostic précédant la qualification pour la procédure était le relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Un casque de réalité mixte et des hologrammes préparés par des ingénieurs ont été utilisés pendant la chirurgie. L’opération a été couronnée de succès, suivie d’une verticalisation précoce et d’une rééducation des patients. L’équipe voit des opportunités de développement technologique dans l’arthroplastie articulaire, la traumatologie et l’oncologie orthopédique.

Introduction

La technologie d’impression tridimensionnelle (3D) et de visualisation de structures complexes se développe rapidement dans divers domaines de la médecine. Il s’agit notamment de la chirurgie cardiovasculaire, de l’oto-rhino-laryngologie, de la chirurgie maxillo-faciale et, surtout,^de la chirurgie orthopédique 1,2,3,4,5. Actuellement, cette technologie est utilisée en chirurgie orthopédique non seulement dans la mise en œuvre directe d’éléments imprimés en 3D, mais aussi dans la formation chirurgicale, la planification préopératoire ou la navigation peropératoire ^6,7,8.

L’arthroplastie totale de la hanche (THA) et l’arthroplastie totale du genou (ATG) sont l’une des interventions chirurgicales orthopédiques les plus fréquemment pratiquées dans le monde. En raison de l’amélioration significative de la qualité de vie du patient, la THA avait été décrite dans une publication précédente comme la « chirurgie du siècle »⁹. En Pologne, 49.937 THA et 30.615 TKA ont été réalisés en 2019¹⁰. À mesure que l’espérance de vie augmente, on observe une tendance à la hausse du nombre prévu de chirurgies d’arthroplastie de la hanche et du genou. De grands efforts ont été déployés pour améliorer la conception des implants, la technique chirurgicale et les soins postopératoires. Ces progrès ont permis de meilleures chances de restaurer la fonction du patient et de réduire le risque de complications^11,12,13,14.

Cependant, le grand défi auquel sont actuellement confrontés les chirurgiens orthopédistes du monde entier est de travailler avec des patients non standard dont les défauts anatomiques de l’articulation de la hanche rendent très difficile, voire impossible, la mise en œuvre d’un implant standard¹⁵. La perte osseuse peut être due à un traumatisme important, à une arthrose dégénérative progressive avec saillie acétabulaire, à une dysplasie développementale de la hanche, à un cancer primitif des os ou^à des métastases 16,17,18,19,20. Le problème de la sélection des implants concerne spécifiquement les patients qui risquent de subir de multiples révisions, nécessitant parfois également un traitement non conventionnel. Dans de tels cas, une solution très prometteuse est un implant imprimé en 3D fabriqué par additif créé pour un patient spécifique et un défaut osseux, permettant un ajustement anatomique très précis²⁰.

Dans le domaine de l’arthroplastie, un implant précis et sa fixation durable sont cruciaux. Les progrès de la visualisation 3D préopératoire et peropératoire ont abouti à d’excellentes solutions comme la réalité augmentée et mixte^21,22,23,24. L’utilisation peropératoire d’hologrammes de tomodensitométrie osseuse et implantaire peut permettre un meilleur placement de la prothèse que les images de radiographie conventionnelles. Cette technologie émergente peut augmenter les chances d’efficacité thérapeutique et réduire le risque de complications neurovasculaires^21,25.

Ce rapport de cas concerne un patient soumis à une chirurgie de révision de la hanche en raison d’un relâchement aseptique. Pour remédier à la perte osseuse importante causée par de multiples défaillances d’implants, l’implant acétabulaire imprimé en 3D sur mesure a été utilisé. Au cours de la procédure, nous avons utilisé la réalité mixte pour visualiser la position de l’implant afin d’éviter d’endommager les structures neurovasculaires à risque. L’application implémentée sur le casque de réalité mixte permet de donner des commandes vocales et gestuelles, permettant de l’utiliser dans des conditions stériles pendant l’intervention chirurgicale.

Une femme de 57 ans a été admise au service avec un diagnostic préliminaire : relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Les antécédents de la maladie du patient étaient nombreux. Tout au long de sa vie, elle a subi de nombreuses interventions chirurgicales de l’articulation de la hanche. Le premier traitement était le resurfaçage de la hanche dû à l’arthrose causée par la dysplasie de la hanche (1977-15 ans), le second était une arthroplastie totale de la hanche due au relâchement de l’implant (1983-21 ans) et deux autres chirurgies de révision (1998, 2000-37 et 39 ans). De plus, la patiente souffrait d’une hémiplégie spastique du côté gauche causée par une paralysie cérébrale infantile, et elle a été opérée à plusieurs reprises en raison d’une déformation du pied bot gauche. Elle souffrait également d’arthrose de la colonne thoraco-lombaire, du syndrome du canal carpien et d’hypertension artérielle bien contrôlée. Le diagnostic final précédant la qualification pour la procédure suivante était la douleur et la limitation fonctionnelle croissante causées par le relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Le patient était très motivé, physiquement actif et aux prises avec un handicap.

Protocol

Le protocole suit les directives du Comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université de médecine de Varsovie. Le patient a donné son consentement éclairé à la procédure et a reconnu le fait qu’elle sera enregistrée. Le patient a accepté cela avant l’intervention. NOTE: Le critère de base pour inclure le patient dans le projet de chirurgie était la nécessité d’intervenir en raison du dysfonctionnement anatomique, ce qui rendait impossible l’utilisation d’un …

Representative Results

Prétraitement d’imageLes masques binaires de l’os pelvien, du fémur et de l’endoprothèse ont été segmentés semi-automatiquement à partir d’images CT DICOM par des technologues radiologiques expérimentés à l’aide d’algorithmes de seuillage et de croissance de régions avec les logiciels disponibles33. Les cartes d’étiquettes préparées ont également été corrigées manuellement par un radiologue. Des cartes d’étiquettes ont été utilisées pour a…

Discussion

L’arthroplastie primaire et de révision de la hanche peut nécessiter une personnalisation pour assurer l’efficacité du traitement. Cependant, l’utilisation d’implants personnalisés nécessite une préparation plus longue pour la chirurgie par rapport aux procédures standard. Les implants imprimés en 3D sur mesure sont la solution qui donne une chance de restaurer la fonction chez les patients non typiques dont la maladie a causé une destruction osseuse importante²⁹. Les prothèses s…

Materials

CarnaLifeHolo v. 1.5.2	MedApp S.A.
Custom-Made implant type Triflanged Acetabular Component	BIOMET	REF PM0001779
Head Constrained Modular Head + 9mm Neck for cone 12/14, Co-Cr-Mo, size 36mm	BIOMET	REF 14-107021
Polyethylene insert Freedom Ringloc-X Costrained Linear Ringloc-X 58mm for head 36mm / 10 *	BIOMET	REF 11-263658