L’analyse archétypale de la relation hanche–rachis identifie des profils distincts lombopelviens - 27/08/24
Archetype analysis of the spine–hip relationship identifies distinct spinopelvic profiles
Résumé |
Introduction |
La position du bassin dans le plan sagittal peut varier considérablement entre différentes positions fonctionnelles. L’adaptation de la position de la cupule en fonction de la relation entre le rachis et la hanche de chaque individu avant prothèse peut prévenir le risque de conflit prothétique. Pris individuellement, les facteurs de risque de cinématique lombopelvienne défavorables peuvent être difficiles à utiliser pour prédire avec une précision suffisante les patients à risque et l’utilisation de classifications ou algorithmes peut être complexe, le plus souvent associée à des valeurs bornées et dont l’association en pratique courante dans l’évaluation du risque peut être difficile.
Hypothèse |
Nous avons fait l’hypothèse que la déconstruction de la matrice de données incluant l’âge et les paramètres lombopelviens (TP, LL, IP, FL et IP-LL) corrélée avec l’analyse de la cinématique lombopelvienne pourrait être utilisée pour définir une relation hanche rachis individualisée.
Matériel et méthode |
Nous avons appliqué une analyse archétypale, qui est une approche probabiliste, basée sur les données et non supervisée, à une cohorte complète de phénotypes de 330 patients avant prothèse totale de hanche pour définir le profil lombopelvien de chaque individu en utilisant les paramètres lombopelviens sans valeur seuil. Pour chaque archétype, nous avons analysé la cinématique lombopelvienne, non implémentée dans la création des archétypes.
Résultats |
Une méthode d’apprentissage non supervisée a révélé sept archétypes avec des profils de cinématique lombopelvienne distincts allant de −8,9° à 13,15° (p=0,0001) de la position debout à assise et de −5,35° à −10,81° (p=0,0001) de la position allongée à debout. L’archétype 1, représente le patient « idéal » (A1), avec des patients jeunes et sans anomalie lombopelvienne et le moins de risque d’anomalie de mobilité. Suivent 3 archétypes sans déséquilibre sagittal en fonction de leur lordose lombaire et incidence pelvienne, de la plus élevée à la plus faible (archétypes 2 à 4), l’archétype 4 exposant à un risque d’anomalie de cinématique lombopelvienne plus important par rapport aux autres. Puis 2 archétypes avec déséquilibre sagittal : l’archétype 5 avec bassin immobile dans le plan horizontal de la position debout à assise en bascule antérieure et l’archétype A6 avec un important tilt pelvien postérieur debout probablement compensatoire du déséquilibre et associé à la plus grande anomalie de cinématique lombopelvienne. Enfin l’archétype 7 avec rachis lombaire le plus raide sans déséquilibre sagittal et une importante cinématique défavorable de la position debout à assise.
Conclusion |
Une approche archétypale des patients avant la pose d’une prothèse de hanche peut affiner les caractéristiques diagnostiques et pronostiques associées à la relation hanche–rachis et a réduit l’hétérogénéité, améliorant ainsi la caractérisation lombopelvienne. Cette stratification des risques d’anomalie de la cinématique lombopelvienne pourrait permettre de cibler les patients ayant besoin d’une adaptation de la position ou type des implants avant chirurgie prothétique.
Niveau de preuve |
IV étude rétrospective.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Summary |
Introduction |
The position of the pelvis in the sagittal plane can vary considerably between different functional positions. Adapting the position of the acetabular cup in relation to the alignment between the spine and the hip of each individual, prior to prosthesis placement, can prevent the risk of prosthetic impingement. Taken individually, risk factors for unfavorable spinopelvic kinematics can be difficult to interpret when trying to precisely predict which patients are at risk. Furthermore, the use of classifications or algorithms can be complex, most often associated with limited values and often difficult to apply in current practices of risk assessment.
Hypothesis |
We hypothesized that the deconstruction of the data matrix including age and spinopelvic parameters (SPT, LL, PI, LF and PI-LL) correlated with the analysis of spinopelvic kinematics could be used to define an individualized hip–spine relationship.
Material and method |
We applied archetypal analysis, which is a probabilistic, data-driven and unsupervised approach, to a complete phenotype cohort of 330 patients before total hip arthroplasty to define the spinopelvic profile of each individual using the spinopelvic parameters without threshold value. For each archetype, we analyzed the spinopelvic kinematics, not implemented in the creation of the archetypes.
Results |
An unsupervised learning method revealed seven archetypes with distinct spinopelvic kinematic profiles ranging from −8.9° to 13.15° (P=0.0001) from standing to sitting and −5.35° to −10.81° (P=0.0001) from supine to standing. Archetype 1 represents the “ideal” patient (A1); young patients without spinopelvic anomaly and the least at risk of mobility anomaly. Followed by 3 archetypes without sagittal imbalance according to their lumbar lordosis and pelvic incidence, from the highest to the lowest (archetypes 2 to 4), archetype 4 exposing a greater risk of spinopelvic kinematic anomaly compared to others. Then 2 archetypes with sagittal imbalance: archetype 5, with an immobile pelvis in the horizontal plane from standing to sitting position in anterior tilt and archetype A6, with significant posterior pelvic tilt standing, likely compensating for the imbalance and associated with the greatest anomaly of spinopelvic kinematics. Finally, archetype 7 with the stiffest lumbar spine without sagittal imbalance and significant unfavorable kinematics from standing to sitting.
Conclusion |
An archetypal approach to patients before hip replacement can refine diagnostic and prognostic features associated with the hip–spine relationship and reduced heterogeneity, thereby improving spinopelvic characterization. This risk stratification of spinopelvic kinematic abnormalities could make it possible to target patients who require adapted positioning or types of implants before prosthetic surgery.
Level of evidence |
IV retrospective study.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Mots clés : PTH, Conflit prothétique, cinématique lombopelvienne, Relation hanche rachis, Archetypes, Machine learning, Intelligence artificielle
Keywords : Total hip arthroplasty, Spinopelvic mobility, Impingement, spine–hip relationship, Archetypes, Machine learning, artificial intelligence
Plan
☆ | Ne pas utiliser, pour citation, la référence française de cet article, mais celle de l’article original paru dans Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research, en utilisant le DOI ci-dessus. |
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