CT-Derived Hounsfield Units Correlate with Dorr Classification and Objectively Identify Dorr Type C Morphology in MAKO-Assisted Total Hip Arthroplasty

Chaque année, des millions de personnes à travers le monde remplacent leurs articulations de la hanche usées par des prothèses artificielles. Avant qu'un chirurgien ne puisse choisir la tige métallique appropriée pour l'insérer dans le fémur, il doit comprendre la qualité de cet os. Si l'os est mou et le canal large, une implantation standard par press-fit pourrait glisser ou briser l'os pendant l'intervention. Pour juger cela, les médecins s'appuient depuis longtemps sur un système appelé la classification de Dorr. En observant des radiographies standards, ils classent la hanche en trois types : A, B ou C. Les os de type A sont denses et étroits, offrant un ajustement serré pour la nouvelle tige. Les os de type C sont fragiles, avec des parois minces et un canal large, posant un risque plus élevé de complications. Cependant, l'observation d'une radiographie plane est une question de jugement humain. Deux médecins peuvent regarder la même image et ne pas être d'accord sur le fait qu'il s'agisse d'un os de type B ou C. Cette subjectivité peut rendre la planification préopératoire incertaine, surtout lorsque la différence entre un ajustement sûr et un ajustement risqué est subtile.

Une équipe de chercheurs de l'Université du Missouri-Kansas City et du St. Luke's Hospital s'est donné pour mission de rendre cette décision plus objective. Ils se sont tournés vers une technologie qui fait déjà partie du flux de travail chirurgical moderne pour de nombreux patients : le scanner préopératoire (CT-scan). Bien que ces scanners soient souvent utilisés pour guider les bras robotisés pendant la chirurgie, les images contiennent une couche de données cachées que les médecins utilisent rarement pour la planification. À l'intérieur de chaque image de scanner, chaque minuscule point d'os possède un nombre qui lui est assigné, appelé unité Hounsfield. Ce nombre mesure la capacité de l'os à bloquer les rayons X, ce qui est directement corrélé à la densité et à la force de l'os. Les chercheurs se sont posé une question simple : ces nombres, qui sont déjà présents dans l'ordinateur, pourraient-ils leur dire exactement quel type de Dorr un patient possède, éliminant ainsi l'incertitude de l'équation ?

Pour trouver la réponse, l'équipe a examiné les dossiers de 489 patients ayant subi une chirurgie de remplacement de la hanche assistée par robot entre 2019 et 2024. Pour chaque patient, ils disposaient d'un scanner préopératoire et d'une radiographie standard qui avait déjà été utilisée pour attribuer une classification de Dorr. Les chercheurs ont utilisé un logiciel pour mesurer la densité de l'os dans trois zones spécifiques : la quatrième vertèbre lombaire dans le bas du dos, le col du fémur et la région située entre les deux reliefs au sommet de l'os de la cuisse. Ils ont calculé un score de densité moyen pour chaque patient et l'ont comparé au type de Dorr attribué par les chirurgiens.

Les résultats ont montré une relation claire et par étapes entre les nombres et les types d'os. À mesure que la qualité de l'os se dégradait du type A au type C, les chiffres de densité diminuaient régulièrement. Les patients ayant les os les plus solides, de type A, présentaient un score de densité moyen de 186,5. Ceux avec des os de type B obtenaient un score de 136,6, et les patients ayant les os les plus faibles, de type C, obtenaient seulement 92,2. La différence était si distincte que les chercheurs pouvaient utiliser ces nombres pour prédire le type d'os avec une grande précision. Lorsqu'ils ont examiné le score moyen sur les trois sites de mesure, ils ont trouvé un point de coupure spécifique : tout patient présentant un score de 117,6 ou moins avait de fortes chances d'avoir une morphologie osseuse de type C, plus risquée. Ce chiffre unique a identifié correctement 82,2 % des cas de type C tout en excluant correctement 80,2 % des cas plus sûrs de types A et B.

L'étude a également révélé que l'observation d'un seul endroit, le col du fémur, n'était pas aussi efficace que l'observation de la moyenne des trois sites. Bien que le col du fémur seul puisse identifier certains os de type C, il en manque beaucoup d'autres. En combinant les mesures de la colonne vertébrale et de deux parties de la hanche, les chercheurs ont créé une image plus complète de la santé squelettique du patient. Ce score composite est resté un prédicteur robuste, même lorsque les chercheurs ont pris en compte des facteurs tels que l'âge, le sexe et le poids corporel. En d'autres termes, les chiffres de densité osseuse fournissaient des informations que l'âge ou le genre seuls ne pouvaient pas fournir. Les données suggéraient qu'un patient pouvait être plus âgé ou de sexe féminin, qui sont des facteurs de risque connus pour des os plus faibles, mais les chiffres réels du scanner racontaient la véritable histoire de la qualité osseuse de cet individu spécifique.

Les chercheurs ont également examiné ce qui s'est passé après la chirurgie. Dans ce groupe de près de 500 patients, six ont subi une fracture de l'os autour de la nouvelle implantation. Chacune de ces fractures s'est produite chez des patients présentant à la fois la forme osseuse de type C sur leurs radiographies et des chiffres de densité faibles sur leurs scanners. Aucune fracture n'est survenue chez les patients ayant des chiffres bas mais une forme osseuse différente, ni chez ceux ayant une forme de type C mais des chiffres de densité plus élevés. Bien que le nombre de fractures soit trop faible pour tirer des conclusions statistiques définitives sur un rapport de cause à effet, le schéma est frappant. Cela suggère que la combinaison de la forme visuelle de l'os avec les chiffres objectifs de densité pourrait aider les chirurgiens à identifier les patients les plus à risque avant même d'entrer en salle d'opération.

Ce travail ne propose pas de remplacer la classification de Dorr ou le jugement du chirurgien. Au lieu de cela, il offre un outil pour les soutenir. Comme les scanners sont déjà réalisés pour la planification robotique, les chiffres de densité sont disponibles sans irradiation, coût ou temps supplémentaire. L'étude suggère qu'un chirurgien pourrait examiner le plan préopératoire d'un patient et voir un chiffre comme 117,6. Si le chiffre est au niveau ou en dessous de ce seuil, il sert de signal clair et objectif indiquant que l'os est fragile, confirmant l'impression visuelle d'une hanche de type C. Cela pourrait inciter le chirurgien à choisir un autre type d'implant, peut-être un qui utilise du ciment pour fixer la tige, ou à se préparer à une procédure plus délicate. Le but n'est pas de laisser un ordinateur prendre la décision, mais de donner au chirurgien un second avis précis et fondé sur les données, réduisant l'incertitude liée à l'observation d'une image plane. En transformant une évaluation visuelle subjective en une mesure objective, cette approche vise à rendre la planification de la chirurgie de remplacement de la hanche plus fiable et plus sûre pour les patients aux os fragiles.