8.3 Résultats
8.3.4 Analyse factorielle
Nos précédentes analyses ont mis en évidence différentes configurations biomécaniques des patients (selon la pathologie) et des multiples intercorrélations entre les paramètres biomécaniques qui les caractérisent. Dans ce contexte, il est difficile de préciser de manière simple et claire les relations entre les paramètres biomécaniques et le résultat ; nous avons utilisé l’analyse factorielle afin d’apporter plus de précision concernant les paramètres clé (variables continus) et les configurations spécifiques (variables nominales) ayant une influence sur le résultat final des traitements chirurgicaux sur la rachis lombaire.
i. Analyse factorielle discriminante
Pour le premier cas de figure, l’analyse factorielle discriminante (AFD) permet de tester dans quelle mesure des combinaisons (polynômes) de paramètres biomécaniques quantitatifs peuvent décrire une variable qualitative à signification de critère : le résultat. Dans notre analyse cette variable est regardée successivement sous différents angles : clinique, mécanique et de la satisfaction du patient. Toutefois, nous ne pouvons pas exposer dans ce document l’ensemble des analyses effectuées (cela rendra la lecture très difficile), donc notre présentation concernera les exemples les plus éloquents pour chaque variable résultat (plus de détails seront disponibles systématiquement en Annexe 3.3).
A. AFD-résultat clinique :
A travers plusieurs modèles plus ou moins précis, notre analyse montre une certaine influence des paramètres biomécaniques sur le résultat clinique final à deux moments dans le temps : en préopératoire et à court terme.
i) Préopératoire
Les valeurs des principaux paramètres biomécaniques permettent, à travers cette analyse discriminante, d’associer des tableaux préopératoires spécifiques aux bons et moins bons résultats cliniques (Tableau 51).
Paramètre Cyphose Lordose Gîte de T9 Inclinaison globale Pente sacrée Version pelvienne Incidence TLPL Alpha Cyphose 1 Lordose -0,3 1 Gîte de T9 0,5-0,7 1 Inclinaison globale 0,4-0,6 1 Pente sacrée 0,8 - 0,9 0,3 - 0,5* 1 Version pelvienne * 0,2 1 Incidence 0,5-0,7 0,2-0,4 0,3 0,9 0,6 1 TLPL -0,4-0,6 0,5-0,6 -0,3 - -0,5 -0,7 - -0,8 -0,3 1 Alpha -0,6 -0,6 -0,5* -0,6 - -0,8 0,2
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 163
Tableau 51 : AFD : paramètres biomécaniques préopératoires et résultat clinique
Toutefois, les valeurs ci-dessous ne sont pas des seuils absolus pour la prédiction des résultats bons, moyens et mauvais, les résultats théoriques prédits par le modèle concordant avec les résultats réels en 95%, 13% et 38% des cas, respectivement.
Ce fait est reflété par une certaine superposition des graphes correspondant à ces résultats, malgré des barycentres bien différents (Figure 96) et
s’explique par l’influence d’autres paramètres que ceux de la posture sur le résultat.
Ainsi, trois cas de résultat clinique « bon » ont été classés en tant que moyen (2) ou mauvais (1) par le modèle, selon
les valeurs des paramètres biomécaniques qui correspondaient à ces cas de figure. Ces patients présentaient toutefois un bon équilibre sagittal et une fusion solide, associés à des bons taux de satisfaction, pouvant expliquer l’état global de santé perceptuelle (bon) traduit par le score et le résultat clinique final.
A l’opposé, les cas non-concordants de résultats cliniques moyens (77) et mauvais (17), classés en tant que bons par le même modèle, sont expliqués en partie par l’apparition des complications neurologiques ou générales, qui ne peuvent pas être détectés par les paramètres biomécaniques mesurés sur les clichés.
Dans ce contexte, d’autres analyses ont montré que le nombre de paramètres systématiquement (100% bien classés) associés à des bons résultats cliniques pouvait être réduit à trois : cyphose T4T12, gîte de T9 (GT9) et version pelvienne (VP), dont les valeurs moyennes de 37°, 9° et 19° semblent associées à des bons résultats tandis que des valeurs de 30°, 8°et 18° concordent avec des résultats mauvais pour 10% des cas.
Exemples de problèmes de classification, attribuant des résultats théoriques « bon » à des patients présentant des résultats cliniques réels moyens ou mauvais :
- malgré un tableau biomécanique normal, une patiente présente toujours des douleurs au niveau du site donneur de la greffe (crête iliaque), ce qui influence son résultat clinique réel (moyen) ;
- deux jeunes patientes ayant repris trop vite le sport présentent une éventration (Figure 97 a) ou des douleurs résiduelles liées à une pseudarthrose, ce qui génère des limitations
Classe \
Variable Cyphose Lordose GT9 IG PS VP IP TLPL alpha
% de bien classés 1 BON - 37,1 58,5 - 9,2 1,4 42,5 19,4 61,6 84,5 - 69,6 95% 2 MOYEN - 32,5 56,9 - 8,7 1,5 42,7 22,6 65,3 79,9 - 70,1 13% 3 MAUVAIS - 30,1 48,2 - 8,0 - 1,4 35,2 17,9 53,1 82,0 - 59,5 38%
Précision globale du modèle 70,1%.
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 164 fonctionnelles et un moindre résultat clinique,
- un patient dont le tableau préopératoire est parfait présentera ultérieurement des complications mécaniques causées par une chute, à l’origine d’un résultat réel mauvais (Figure 97 b)
- une patiente (Figure 97 d) présentant un tableau préopératoire normal et ayant acquis une fusion solide sera classée par le score clinique en résultat mauvais en raison d’une infection et d’un lipome.
Nous tenons à mentionner également un exemple de mauvaise classification qui montre les limites du modèle : il s’agit d’un patient présentant une dégradation symptomatique de l’étage adjacent et un résultat clinique moyen, classé en tant que bon résultat par le modèle, en absence de valeurs anormales des paramètres biomécaniques pris en compte (Figure 97 c).
ii) à court terme (configuration postopératoire après traitement)
L’analyse des paramètres Cyphose (C), lordose (L), Gîte de T9 (GT9), inclinaison globale (IG), pente sacrée (PS), version pelvienne (VP) et incidence (IP) à court et moyen terme permet une détection limitée des moins bons résultats (Tableau 52), similaire à la situation décrite pour les tableaux préopératoires.
Tableau 52 : Configuration postopératoire à court terme et résultats cliniques
Classe C L GT9 IG PS VP IP Classe % de bien classés Bon -36,3 55,9 -9,6 0,5 40,7 18,7 59,4 Bon 96 Moyen -32,5 55,1 -8,4 2,3 42,4 19,6 62,2 Moyen 10 Mauvais -33,3 41,3 -9,8 0,7 29,4 22,4 53,0 Mauvais 25
Meilleures corrélations pour le résultat : lordose et pente sacrée. Précision globale : 70 % (erreur 30%)
B. AFD -résultat « mécanique » :
Certaines configurations biomécaniques sont associées à des tableaux cliniques favorables/défavorables, à trois moments du suivi : préopératoire, à court terme mais aussi à long terme.
i. En préopératoire :
Les trois classes des résultats mécaniques (bon, non-satisfaisant lié à une dégradation de l’étage adjacent NS DA et non-satisfaisant lié à des complications mécaniques NS CM) peuvent être décrites par une combinaison des paramètres : lordose (L), inclinaison globale (IG), pente sacrée (PS), version pelvienne (VP), incidence (IP) et indice de masse corporelle (IMC). Cette
Figure 97 : Exemples de mauvais classement (clichés
avant et après traitement).
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 165 combinaison (erreur globale 13%) associe des valeurs moyennes de ces paramètres (Tableau 53) à des bons résultats avec une concordance de 100% aux résultats réels, mais elle classe aussi 100% des résultats NSDA et 90% des NSCM en tant que bons.
Tableau 53 : AFD : paramètres préopératoires et résultats mécaniques
La distribution des observations (Annexe 3.3) met en évidence une certaine superposition des classes de résultats, malgré des barycentres distincts.
Nous présentons quelques exemples de discordances de classement :
« NS DAbon » : homme, 47 ans, IMC 28, dégradation de l’étage adjacent mais fusion solide et paramètres biomécaniques normaux (Figure 97 c).
« NS CMbon » :
- deux patientes de 60 ans (IMC 26 et 28) présentant une fusion solide et un bon taux de satisfaction, en accord avec le résultat clinique bon (Figure 98 A1 & A2)
- patient de 60 ans, IMC 30, présentant une perte de correction et ultérieurement de la
lordose lombaire, résultat clinique moyen mais bon taux de satisfaction (Figure 98 b) - patient, 38 ans, IMC 20, présentant une fracture de vis et pseudarthrose sans déséquilibre
et bon résultat clinique (Figure 98 c).
Ce modèle peut être simplifié, prenant en compte uniquement la lordose, l’inclinaison globale, la version pelvienne et l’IMC, combinaison pour laquelle l’erreur du modèle devient 12,77% (toutefois, il classe correctement 86% des résultats bons, 5% des NS DA et 9 % des NS CM). ii. A court terme, une combinaison de cyphose, pente sacrée et alpha détecte 100% des bons résultats, avec une erreur globale du modèle de 14%.
Tableau 54 : AFD : configurations à court terme et résultats mécaniques.
Classe L IG PS VP IP IMC % de bien classés Bon 58 1 42 20 61 25 100 NS DA 59 2 44 21 65 27 0 NS CM 50 2 41 21 61 27 10
Classe \
Variable Cyphose Pente sacrée Alpha
BON -35 39 -67
NS DA -39 40 -70
NS CM -36 50 -70
Figure 98 : Exemples de mauvais classement NS CM bon (clichés avant et après traitement).
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 166 iii. A long terme (dernier recul), les valeurs des paramètres inclinaison globale et gîte de T9 sont associés à des tableaux de résultats favorables avec une précision de 100% mais elles ne décèlent pas les situations défavorables, l’erreur globale du
modèle étant de 16% (précision globale : 84%).
Tableau 55 :AFD : configurations à long terme et résultats mécaniques.
Ce manque de détection des moins bons résultats est observé en particulier chez des patients âgés, associant le déséquilibre au processus de vieillissement physiologique. Nous présentons l’exemple d’une patiente, 75 ans, IMC 28, présentant une complication mécanique (fracture de tige) mais ayant finalement acquis une fusion solide et satisfaite par son traitement (Figure 99 a) et celui d’un patient, 73 ans, IMC 28, complications mécaniques (fracture de 2 vis sacrées) et pseudarthrose mais résultat clinique moyen et satisfait par son traitement (Figure 99 b). Nous observons que aucun de ces modèles ne semble détecter de manière satisfaisante la classe correspondant à la dégénérescence adjacente DA, dont le barycentre est très proche sur les projections des observations de celui des bons résultats. Par conséquent, nous avons essayé une prédiction du résultat exprimé en tant que satisfaisant (réunissant les classes bon et DA) et non- satisfaisant (NS- lié à des complications mécaniques).
Dans ce cadre, les valeurs préopératoires (Tableau 56) des paramètres IMC, lordose (L), inclinaison globale (IG), pente sacrée (PS), version pelvienne (VP) et incidence (IP) signent le même taux de concordance résultats prédits- résultats réels que dans la précédente analyse.
Tableau 56 :AFD : configurations préopératoires et résultats mécaniques simplifiés.
Cependant, les mêmes résultats peuvent être obtenus à partir des valeurs de lordose, inclinaison globale, version pelvienne et IMC.
Parmi les 91% des résultats non-satisfaisants classés en tant que bons par le modèle basé sur les paramètres ci- dessus, on remarque des patients présentant des fractures de matériel qui aboutissent quand-même à une fusion solide et bon taux de satisfaction (surtout entre 20-30 ans Figure 97) ou des patients présentant
une géométrie et cinématique des niveaux adjacents normales, en dépit d’une fracture de vis et pseudarthrose ( Figure 100 ci-contre).
Classe \ Variable GT9 IG
BON -9,4 0,8
NS DA -9,6 1,1
NSCM -8,3 2,1
Classe IMC L IG PS VP IP % de bien
classés Précision globale 92,19% : erreur 7,81%. 1 RM Sat 25 58 1,1 42 20 62 100
2 RM Non-sat 27 49 2,2 41 21 61 9
A. B.
Figure 99 : Exemples de mauvais classement NS CM bon selon la gite de T9 et l’inclinaison
globale (clichés préop. et à long terme).
Figure 100 : Exemples de patients présentant des complications mécaniques mais une géomètrie
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 167 C. Par rapport à la satisfaction du patient.
La combinaison des paramètres préopératoires lordose (L), pente sacrée (PS), inclinaison globale (IG), et surtout TLPL (corrélé avec la cyphose) semble discriminer entre des résultats bons (S, 100% concordance prédits-réels) et non-satisfaisants (NS, concordance pour 13%).
Tableau 57 : AFD : configurations préopératoires et satisfaction du patient. Classe L IG PS TLPL % de bien classés
Précision globale 90%.
Sat 58 -0,1 42 84 100
Non-sat 52 1,4 41 78 13
87% des patients présentant de faibles taux de satisfaction ont été classé en tant que bon résultat selon ces paramètres, l’explication consistant dans l’association de valeurs normales pour les paramètres calculés à partir de radiographies en posture sagittale et des complications générales (infections, lipome, éventration) ou des anomalies de cinématique lombaire ± pseudarthroses. Une troisième situation est celle de jeunes patients ayant espéré une reprise rapide et totale des activités sportives après traitement, donc les limitations fonctionnelles et la dépression associée se ressentent sur le taux de satisfaction, sans explication biomécanique.
En conclusion, l’analyse factorielle discriminante met en évidence certaines combinaisons de paramètres biomécaniques associés, pour certaines valeurs moyennes préopératoires et/ou à court terme, à des bons résultats. Toutefois, malgré des barycentres bien distincts des observations, on observe une certaine superposition des résultats, rendant difficile la détection des tableaux cliniques défavorables.
Analyse des correspondances multiples (ACM)
Etant donné que notre population concerne plusieurs pathologies, de configurations mécaniques très différentes, ainsi qu’au moins 4 types de traitement chirurgical, il semblerait qu’une analyse tenant compte de ces configurations est plus appropriée pour détecter les variables en relation avec le résultat global (le traitement est ignoré volontairement car il n’est pas mis en cause dans notre étude).
Cette analyse est possible utilisant l’ACM, qui met en évidence une série de relations intéressantes entre les configurations préopératoires (cfig p0) et au dernier recul (cfig dr) des patients et les variables résultat. Comme nous l’avons expliqué dans la méthodologie de cette étude, les configurations sont déterminées par les valeurs des paramètres biomécaniques comparées aux plages de normalité, qui permettent un classement comme n = normale (si toutes les valeurs sont dans des intervalles de normalité), ou bien anormale désignée par une lettre correspondant au paramètre présentant des valeurs anormales (p=pelviens, l=lordose, c=cyphose, e = déséquilibre (IG anormale), dp = dos plat( cyphose, lordose et pente sacrée faibles)) ou une combinaison de ces lettres).
A. Résultats cliniques et configurations des patients
Pour les valeurs des paramètres calculées en préoperatoire (Figure 101) on remarque une association entre configurations normales et bons résultats, tandis que les valeurs anormales des paramètres pelviens et le syndrome du dos plat semblent liés à des résultats moins satisfaisants.
Cette association est confirmée par les valeurs calculées au dernier recul (Figure 101), quand les résultats moyens sont associés plus fortement au syndrome du dos plat et ceux mauvais aux
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 168 valeurs anormales des paramètres pelviens.
Une relation particulière (Figure 102) unit les résultats
cliniques et l’équilibre postopératoire (à long terme), définit à travers la normalité des paramètres inclinaison globale et GT9 : on note l’association des mauvais résultats avec un déséquilibre vers l’avant et celle des résultats bons et moyens avec une configuration équilibrée.
B. Résultats mécaniques et configurations des patients
A travers cette analyse (Figure 103), nous retrouvons
l’association logique configuration normale- bon résultat mais aussi deux autres situations spécifiques :
Figure 103 : Relations entre les résultats mécaniques RM (bon, Da et NS) et les configurations biomécaniques en préopératoire (gauche) et au dernier recul (droite).
Figure 101 : Relations entre les résultats cliniques (RC bon, moyen et mauvais) et les configurations biomécaniques en préopératoire (gauche) et au dernier recul (droite).
Figure 102 : Relations entre équilibre (long terme) et résultats cliniques.
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 169 - la dégénérescence symptomatique du niveau adjacent semble associée à une configuration
préopératoire caractérisée par des valeurs anormales des paramètres pelviens et de la lordose.
- des valeurs préopératoires anormales de la lordose et le syndrome du dos plat semblent associées à des résultats non-satisfaisants ; au dernier recul les résultats non-satisfaisants sont associés aux valeurs anormales des paramètres pelviens.
Comme pour la précédente classe de résultats, l’équilibre (Figure 104) est associé aux bons résultats, sans laisser transparaître une relation directe avec les résultats non-satisfaisants ; toutefois, on note
l’association entre déséquilibre vers l’avant et dégradation symptomatique de l’étage adjacent. C. En dehors de l’association configuration normale et équilibre – satisfaction, les spécificités des configurations biomécaniques semblent avoir un impact moins clair sur la satisfaction du patient, sans doute en raison des facteurs psychosociaux
qui modulent cette relation.
D. Toutefois, une analyse croisée des paramètres cinématiques et variables résultat (Figure 105) montre
une concordance entre ces derniers, ainsi qu’une relation entre satisfaction et mobilité préopératoire normale pour niveaux adjacents au segment traité. De plus, cette analyse met en évidence un lien entre la dégradation de l’étage adjacent (symptomatique) et des mobilités préopératoires de ces niveaux d’amplitude normale mais caractérisés systématiquement par des centres moyens de rotation anormaux. L’ACM met également en évidence une relation entre fusion (Figure 106) et résultat clinique et
mécanique, ainsi que des facteurs généraux qui peuvent influencer l’apparition d’une dégradation des étages adjacents à une fusion et l’acquisition de la fusion même : il s’agit de l’âge et du poids préopératoires du patient (graphe en Annexe 3.3). Ainsi, on observe une association âgé>66 ans – pseudarthrose, poids normal- fusion solide- absence de dégradation adjacente (DA) mais surtout une relation entre âge moyen- - présence de DA- surpoids et fusion incertaine.
Figure 104 : Equilibre (long terme) et résultats mécaniques.
Figure 105 : Cinématique préopératoire des niveaux adjacents et résultat final (clinique et satisfaction)
Figure 106 : Relations entre fusion et résultats cliniques (RC) ou mécaniques (RM).
Thèse en Biomécanique de Sabina Marcovschi Champain 170