Il existe actuellement un intérêt croissant des chirurgiens orthopédistes pour les outils de navigation chirurgicale. La validation de la performance d'un système est très importante pour le clinicien, mais il n'existe pas encore de méthode standardisée d'évaluation.

Nous avons testé la précision d'un système de navigation sans imagerie préopératoire, utilisé pour l'arthroplastie totale de hanche. Pour cela nous avons proposé une nouvelle méthodologie, basée sur le calcul de l'erreur globale du système et l'évaluation indirecte de l'erreur induite par l'application clinique. Deux études prospectives ont été réalisées en parallèle, l'une sur des modèles d'os sec et l'autre sur des patients. Les deux ont utilisé la même méthodologie, fondée sur la comparaison entre l'orientation peropératoire de l'implant acétabulaire, mesurée par le système de navigation et la position postopératoire, déterminée en utilisant la tomodensitométrie (TDM) pelvienne. L'erreur intrinsèque moyenne (± l'écart type) a été de 2,7° ± 1,1° pour l'inclinaison acétabulaire et 1° ± 0,7° pour l'antéversion. Le système a été moins précis pour l'étude clinique, mais le nombre réduit des patients ne permet pas pour l'instant une interprétation finale. Toutefois, si les résultats futurs confirment les données préliminaires, il y aura besoin d'améliorer l'acquisition du référentiel lié au bassin pendant l'intervention. Il est important de préciser que ce processus est utilisé aujourd'hui par la plupart des systèmes de navigation sans imagerie. Ce nouveau modèle d'évaluation de la précision offre suffisamment d'information au clinicien pour juger les performances du système de navigation. Cette méthodologie offre la possibilité d'identifier et de quantifier d'une manière simple et globale l'erreur intrinsèque et l'erreur induite par l'application clinique.

Standard methodology is lacking for evaluating the accuracy of surgical navigation systems. The purpose of the present study was to propose a new approach to error measurements of an image-free navigation system used for total hip arthroplasty.

This new approach evaluates the overall accuracy of the system and quantifies the influence of clinical application on this global error. The majority of hip navigation systems use the anterior pelvic plane as part of the reference system. With image-free systems, anatomic pelvic landmarks must be acquired intraoperatively in order to define the anterior pelvic plane. This step could potentially introduce a significant error for navigation. Two studies were performed to measure this error, one on patients and the other on pelvic phantoms. Both used the difference between the intraoperative cup orientation, as displayed by the navigation system and the postoperative cup position, measured on computer tomography (CT) data. The CT measurements used the same reference system as the navigation system.

The intraobserver measurement variability ranged from 48.4° to 49.5° for cup abduction and from 12° to 13.5° for anteversion. The interobserver variability ranged from 47.5° to 19° for cup abduction and from 11.8° to 13.8° for anteversion. Overall errors were calculated for cup abduction and anteversion. Cup navigation was accurate on pelvic bone phantoms. The anteversion error ranged from 0° to 2.5° (mean 0.9°, standard deviation 0.7°). For the clinical study, abduction errors ranged from 2.1° to 16.7°. The mean abduction error introduced by the acquisition of anatomic landmarks was 7.2°.

The proposed simple clinical end-to-end accuracy evaluation model provides the surgeon with sufficiently accurate information. The evaluation model was able to identify and more importantly to quantify the clinically induced error. This study proves that ameliorating the reference system acquisition would improve the system's overall accuracy.