Validation of computer navigation for total hip replacement

Introduccion: Esta demostrado que incluso los cirujanos de cadera con una elevada experiencia, mal-posicionan los implantes durante la artroplastia total de cadera, pudiendo colocar los implantes fuera de la zona segura en casi un 50% de los casos. Las consecuencias de la mal-posicion de implantes serian el impingement, la luxacion, el aflojamiento aseptico, el desgaste, la osteolisis y dolor, pudiendo producir unas consecuencias dramaticas en la calidad de vida y funcionalidad de los pacientes. Este tesis describe la validacion de un sistema de navegacion sin imagenes primero con un fantoma y tambien clinicamente, para la precisa colocacion del implante acetabular y femoral durante la artroplastia total de cadera. La informacion obtenida mediante esta reconstruccion numerica cambio nuestra tecnica tradicional de colocar primero el cotilo hacia un numero diana, a preparar primero el femur y despues la cadera con una anteversion combinada adecuada a unos numeros diana, tecnica que validamos al final del estudio. Materiales y Metodos: Primero, validamos nuestro sistema de navegacion mediante un fantoma que disenamos. Comparamos los resultados de la posicion acetabular real del fantoma con las lecturas del sistema de navegacion y de las imagenes de Tomografia Computarizada (TC) procesadas del fantoma. Esta informacion fue procesada mediante dos sistemas computarizadas de reconstruccion 3D de cadera independientes (HipNav® and Orthosoft®). Una vez la fiabilidad del sistema fue verificado, realizamos estudios clinicos sobre diferentes cohortes de pacientes sometidos a artroplastia total de cadera no-cementada con navegacion. Comparamos la precision del cirujano para colocacion de implantes a la del sistema de navegacion. Estos resultados fueron validados mediante TC postoperatorio. Resultados: El fantoma confirmo que el Sistema de Navegacion sin imagenes Navitrack, tenia una precision de 1° y un sesgo de 0.02° para la inclinacion y una precision de 1.3° con un sesgo de 0° para medidas de anteversion. Clinicamente, la precision del sistema de navegacion del acetabulo fue de 4.4° con un sesgo de 0.03° para la inclinacion y 4.1° con un sesgo de 0.73° para la anteversion. La precision de los cirujanos con mucha experiencia fue de 11.5° para la inclinacion y 12.3° para la anteversion, mientras que los cirujanos con menos experiencia tenian una precision de 13.1° para la inclinacion y 13.9° para la anteversion del cotilo. Para la version del implante femoral, al comparar los valores del navegador a los TC postoperatorios, su precision era de 4.8° con un sesgo de 0.2°. Al comparar las estimas del cirujano al navegador, su precision fue de 16.8° con un sesgo de 0.2°. Confirmamos que el navegador tiene una precision con error de 5° y sesgo de 1° para la colocacion de implantes y siempre fue superior a los cirujanos. La anteversion combinada medida mediante TC postoperatorio fue de 37.6° ± 7° (rango 19°-50°). La anteversion combinada con navegacion estaba dentro del rango deseado de 25° a 50° en 96% de caderas. Conclusiones: Demostramos que el cirujano solo mediante su experiencia y intuicion no puede colocar los implantes de una protesis de cadera en la posicion deseada. La artroplastia de cadera mediante la navegacion es clinicamente precisa para la colocacion del implante femoral y acetabular con un error de menos de 5°. La version final del implante femoral no-cementado es muchisimo mas variable de lo que se pensaba. Usando una herramienta precisa, previamente validada, para obtener informacion numerica intraoperatoria, llevamos a cabo una novedosa tecnica de anteversion combinada para la reconstruccion de la artroplastia de cadera. Estudios a largo plazo que validen el coste efectividad y supervivencia de implantes con esta tecnologia determinaran el papel de la navegacion en nuestras cirugias de cadera de dia a dia.