Reliabilitätsprüfung der softwaregestützten Torsionsmessung der unteren Extremitäten nach Waidelich

Abstract

Die Messung der Torsionswinkel an der unteren Extremität ist heutzutage aus dem klinischen Alltag der Orthopädie und Unfallchirurgie nicht mehr wegzudenken. Sie dient der Diagnostik, OP-Planung und auch der postoperativen Ergebniskontrolle. Bei rezidivierenden Patellaluxationen wird die Torsionsdiagnostik sogar ausdrücklich von der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie empfohlen. Die pathologische Abweichung in der Axialebene führt biomechanisch gesehen zu einer höheren Belastung angrenzender Gelenkstrukturen. Dies kann zu einer verfrühten Arthrose führen. Goldstandard für die Messung der Torsion an den unteren Extremitäten ist die axiale Computertomographie. Sie hat im Vergleich zur echten anatomischen Messung die größte Genauigkeit und ist am besten reproduzierbar. In unserer Studie verwendeten wir aufgrund der guten Reproduzierbarkeit und der bereits generierten Normwerte die Messmethode nach Waidelich et al. Die korrekte, softwaregestützte Torsionsmessung war das Thema dieser Dissertation. Die Firma mediCAD Hectec GmbH hat eine Software entwickelt, mit deren Hilfe die Bestimmung der femoralen und tibialen Torsionswinkel nach der Waidelich Methode durchgeführt werden kann. Bisher wurde die Reliabilität und Validität der softwaregestützten Messung nach Waidelich mit mediCAD 3D nicht überprüft. Hauptziel dieser retrospektiven Studie war diese Überprüfung. Wir stellen die Hypothese auf, dass die softwaregestützte Messmethode der Software mediCAD 3D eine hohe Zuverlässigkeit bei der Intra- und Interraterreliabilität mit der Torsionswinkelmessung nach Waidelich et al. zeigt. Außerdem gingen wir von einer sehr hohen Validität der Software mediCAD 3D im Vergleich zum Programm Impax EE aus. Für die retrospektive Studie lag seit dem 18.11.2020 ein positives Votum der Ethikkommission der Universität Tübingen mit der Projekt-Nummer 695/2020B02 vor. Nach einer detaillierten Poweranalyse wurde als Grundlage für die Messungen 50 Patienten ausgewählt. In den Ergebnissen zeigte sich sowohl bei den Messungen mit Impax EE als auch mit mediCAD 3D eine sehr hohe Intraraterreliabilität. Dies war sowohl in die Streudiagrammen als auch in den Korrelationsanalysen nach Pearson, dem CCC und der ICC ersichtlich. Bei der Messung der femoralen Torsion zeigten sich durchgehend sehr gute Werte. Der kleinste gemessene Wert betrugt r=0,990. Die Analyse der tibialen Torsion ergab ebenfalls gute Werte. Hier betrug der kleinste gemessene Wert r=0,939. Zudem ergab sich bei allen Messwertvergleichen eine hohe Messpräzision. Beim direkten Vergleich von Impax EE und mediCAD 3D zeigten sich abgesehen von einem Messbereich (Tibia links) durchgehend bessere Messergebnisse bei der softwaregestützten Messmethode. Auch bei der Interraterreliabilitätsanalyse zeigten sowohl die Streudiagramme als auch der Pearson Korrelationskoeffizient, der CCC und der ICC sehr gute Werte. Alle Werte lagen über r=0,911 (Tibia rechts Messung 2). Auch hier zeigte sich der klare Unterschied von der femoralen zur tibialen Messung, mit durchgehend schlechteren tibialen Vergleichswerten. Die Präzision war wie bei der Intraraterreliabilität sehr gut. Auch bei der Validitätstestung zeigten sich gute Ergebnisse bei der Überprüfung der Software mediCAD 3D. Sowohl die Streudiagramme als auch die Bland-Altman-Plots zeigten eine gute Übereinstimmung der Messmethoden ohne große systematische Abweichungen der Ergebnisse. Auch hier zeigte der Pearson Korrelationskoeffizient einen starken positiven Zusammenhang. Alle Werte lagen über r=0,930 (Tibia links Messung 1 Untersucher 1 Impax EE, Untersucher 2 MediCAD 3D). Die Präzision war wie schon bei der Intra,- und Interraterreliabillität sehr hoch. Die tibiale Validitätstestung zeigte im Vergleich zur femoralen Testung etwas schlechtere Messwerte, war dennoch hochpräzise und laut Fleiss „gut“ in den Ergebnissen des ICC. Sowohl bei der Intra- und Interraterreliabilitätsprüfung als auch bei der Analyse der Validität können alle Messwertvergleiche im ICC interpretiert nach Fleiss et al. als „gut“ bezeichnet werden, da sie allesamt über 0,90 liegen. Die Ergebnisse der Interraterreliabilität waren wie zu erwarten bei zwei verschiedenen Ratern insgesamt etwas unpräziser als bei der Testung auf Intraraterreliabilität. Insgesamt waren alle Messvergleiche der Korrelations,- und Reliabilitätsanalyse als signifikant (p<0,001) einzustufen. Auch im direkten Vergleich zu bereits publizierten Realiabilitätstestungen mit und ohne Software wie beispielsweise von Liodakis et al. aus dem Jahr 2012, Kaiser et al. aus dem Jahr 2016, Schröter et al. aus dem Jahr 2013 und Sled et al. aus dem Jahr 2011 bestätigten sich die sehr guten Ergebnisse der Software von mediCAD 3D. Im 73 Hinblick auf die Studienergebnisse kann die Messsoftware der Firma mediCAD Hectec GmbH bedenkenlos im klinischen Alltag zur Messung der Torsion an den unteren Extremitäten angewendet werden. Es bestätigte sich die aufgestellte Hypothese, dass die softwaregestützte Messmethode der Software mediCAD 3D eine hohe Zuverlässigkeit bei der Intra-, und Interraterreliabilität mit der Torsionswinkelmessung nach Waidelich et al. zeigt. Außerdem ergab sich eine hohe Validität der Software mediCAD 3D im Vergleich zum Programm Impax EE. Auch zeichneten sich Vorteile im Vergleich zur Messung mit dem Programm Impax EE ab.