Comparative analysis of the developed method of preoperative planning in primary hip arthroplasty

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to conduct a comparative assessment of the accuracy of the developed method of preoperative planning for primary hip arthroplasty.

Material and methods. The "Method of preoperative planning in hip arthroplasty" and special device were developed to improve the accuracy of preoperative planning and reduce the number of complications. A clinical study was conducted in the comparison groups. In the main group (50 patients), we used the proposed method in the pre-operative planning; in the control group the patients were prepared for the operation using a standard planning method. The accuracy of evaluation of implant sizes, limb length and offset were registered in the post-operative period. The preoperative planning data were compared with the results obtained.

Results. The accuracy of offset estimation in the main group was higher than in the control group (T-criterion = -2.6; p = 0.01). The average difference between the estimated offset and the one obtained in the main group was 1.4±1.5 mm, in the control group it was 2.2±1.7 mm. The error in head size estimation in the main group was less than in the control group (odds ratio = 3.02). No significant differences were registered in determining the size of components of the endoprosthesis, and there were no differences in the leg length in the study groups.

Conclusion. The developed method allows for improving the accuracy of preoperative planning in hip arthroplasty. The proposed device ensures the correct placement of patients when performing pelvic radiography, and also makes it easy to change it when performing this procedure.

About the authors

Denis I. Varfolomeev

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: d.i.burdenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2133-6510

PhD, orthopedic traumatologist, postgraduate student of the Department of Traumatology and Orthopedics

Russian Federation, 10 Studencheskaya st., Voronezh, 394036

References

  1. Guide to hip replacement. Eds. R.M. Tikhilov, V.M. Shapovalov. SPb., 2008. (In Russ.). [Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. Под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. СПб., 2008].
  2. Zagorodnii NV. Hip replacement. Fundamentals and Practice: a Guide. M.: GEOTAR-Media, 2012. (In Russ.). [Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика: руководство. М., 2012].
  3. Gomez LF, Gaitan-Lee H, Duarte MA, et al. Precision and accuracy of pre-surgical planning of non-cemented total hip replacement with calibrated digital images and acetates. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2021;16:431. https://doi.org/10.1186/s13018-021-02584-2
  4. Dutka J, Kiepura S, Bukowczan M. Is analog preoperative planning still applicable? – comparison of accuracy of analog and computer preoperative planning methods in total hip arthroplasty. Annals of translational medicine. 2021;9(9):749. https://doi.org/10.21037/atm-20-7489
  5. Shaikh AH. Preoperative Planning of Total Hip Arthroplasty [Internet]. Total Hip Replacement – An Overview. 2018. http://doi.org/10.5772/intechopen.76368
  6. Zorya VI, Smirnov AV. Preoperative planning of hip replacement in degenerative-dystrophic diseases in terminal stages in adolescents. Kazan medical journal. 2016;97(4):645-651. (In Russ.). [Зоря В.И., Смирнов А.В. Предоперационное планирование эндопротезирования тазобедренного сустава при дегенеративно-дистрофических заболеваниях в терминальных стадиях у подростков. Казанский медицинский журнал. 2016;97(4):645-651]. https://doi.org/10.17750/KMJ2015-645
  7. Kavalerskii GM, Sereda AP, Murylev VYu. 2D-planirovanie endoprotezirovaniya tazobedrennogo sustava. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2015;4:95-102. (In Russ.). [Кавалерский Г.М., Середа А.П., Мурылев В.Ю. 2D-планирование эндопротезирования тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2015;4:95-102]. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2015-0-4-95-102
  8. Della Valle AG, Padgett DE, Salvati EA. Preoperative Planning for Primary Total Hip Arthroplasty. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 2005;13(7):455-462. https://doi.org/10.5435/00124635-200511000-00005
  9. Kotel'nikov GP, Shpigel' AS. Evidence-based medicine. Scientifically based medical practice. M., 2012. (In Russ.). [Котельников Г.П., Шпигель А.С. Доказательная медицина. Научно обоснованная медицинская практика. М., 2012].
  10. Shah SM, Bhat AA, Kanth I. Preoperative planning of primary total hip arthroplasty using conventional radiographs. International Journal of Orthopaedics Sciences. 2022;8(3):223-227. https://doi.org/10.22271/ortho.2022.v8.i3d.3202
  11. Radmer S. Threedimensional, CT-assisted preoperative planning for primary total hip arthroplasty. Hong Kong Journal of Orthopaedic Research. 2021;4(3):95-99. https://doi.org/10.37515/ortho.8231.4309
  12. Huo J, Huang G, Han D. Value of 3D preoperative planning for primary total hip arthroplasty based on artificial intelligence technology. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2021;16:156. https://doi.org/10.1186/s13018-021-02294-9
  13. Dragosloveanu S, Petre MA, Gherghe M, et al. Overall accuracy of radiological digital planning for total hip arthroplasty in a specialized orthopaedics hospital. Journal of Clinical medicine. 2023;12:4503. https://doi.org/10.3390/jcm12134503
  14. Pour AE, Green JH, Christensen TH, et al. Is it necessary to obtain lateral pelvic radiographs in flexed seated position for preoperative total hip arthroplasty planning? Arthroplasty today. 2023;21:101133. https://doi.org/10.1016/j.artd.2023.101133
  15. Gasparutto X, Besonhe P, DiGiovanni PL, et al. Reliability of the pelvis and femur anatomical landmarks and geometry with the EOS system before and after total hip arthroplasty. Scientific Reports. 2022;12:21420. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25997-3
  16. Kim M, Il-Seok Oh, Yoon S-J. Deep Learning and Computer Vision Techniques for Automated THA Planning on 2-D Radiographs. IEEE Access. 2022;10:94145-94157. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3204147
  17. Peng HM, Feng B, Chen X, et al. Usefulness of a simple preoperative planning technique using plain X-rays for direct anterior approach for total hip arthroplasty. Orthopaedic surgery. 2020;13(1):145-152. https://doi.org/10.1111/os.12854

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Device for turning the patient's feet: 1 – linear actuator, 2 – foot holder, 3 – device base, 4 – power button, 5 – actuator control unit with radio receiver, 6 – power supply cable.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Figure 2. А – Patient's pelvis fixed in the device, В – radiograph of the patient fixed in the device: 1 – fixator of the anterior superior iliac spines, 2 – movable guides, 3 – base of the device.

Download (2MB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Device for turning feet with a goniometer: 1 – foot holder, 2 – electronic goniometer, 3 – linear actuator, 4 – device base, 5 – actuator control unit with radio receiver.

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Radiographs of the hip joint with different rotation of the lower extremities (the values of the width of the medullary canal and offset are indicated): А – neutral foot position, В – internal foot rotation of 12 degrees.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Varfolomeev D.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».