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Der Einfluss von Orthesen auf die Belastung des medialen Kniekompartments – In vivo Messungen mittels instrumentierter Knieendoprothesen
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Autoren
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G. Bergmann
- Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
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S. Küther
- Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
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B. Heinlein
- ZHAW Zürich, Biomechanical Engineering, Winterthur, Switzerland
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A. Beier
- Sana Kliniken Sommerfeld, Klinik für Endoprothetik, Sommerfeld, Germany
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A. Halder
- Sana Kliniken Sommerfeld, Klinik für Endoprothetik, Sommerfeld, Germany
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I. Kutzner
- Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
| Veröffentlicht: | 21. Oktober 2010 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Im Fall von Gonarthrose ist meist das mediale Kompartment betroffen. Um den Gelenksersatz hinauszuzögern werden gelegentlich valgisierende Orthesen verschrieben, welche das mediale Kompartment entlasten. Indirekte Messungen anhand des externen Abduktionsmoments zeigten dafür eine maximale Reduktion der medialen Kraft von bis zu 17% (Pollo 2002).
Methodik: Eine instrumentierte Knieendoprothese mit telemetrischer Datenübertragung ermöglicht es, die auf die Tibiakomponente wirkenden 6 Komponenten der Kräfte und Momente zu messen (Heinlein 2007). Drei Patienten, bei denen Messprothesen wegen Gonarthrose implantiert wurden, sind in diese Studie eingeschlossen: K1L: 64 Jahre/ 103 kg/ 24 Monate post-op./ mechanische Achsstellung = 3°varus, K3R: 71J/ 96kg/ 12M/ 4°varus, K5R: 60J, 96kg, 5M, 1°varus.
Das Ab /Adduktionsmoment in der Frontalebene bewirkt eine Verschiebung der axialen Kraftkomponente Fz im Knie in medio-lateraler Richtung. Aus den gemessenen Kräften und Momenten wurde die Aufteilung von Fz in die Teilkräfte Fm und Fl auf das mediale und laterale Kompartment berechnet. Belastungen beim Gehen mit ca. 4 km/h, die höher als 1500N waren, wurden während 30–45 Standphasen gemittelt. Darauf basierend wurden Fm und Fl berechnet.
Zwei Orthesen wurden untersucht: MOS Genu (“MOS”, Bauerfeind) und Genu Arthro (“GA”, Otto Bock). Sie wurden zunächst ohne Korrektur an das Bein angepasst, dann wurde sie in einer zusätzlichen 8° Valgusstellung arretiert und am Bein fixiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Maxima von Fz während des Gehens mit und ohne Orthesen waren annähernd gleich groß. Lediglich in einem Probanden kam es zu einer Reduktion um 14–17%. Ohne Orthesen wurden bis zu 76–92% von Fz im medialen Kompartment übertragen (Abbildung 1 [Abb. 1], gestrichelt). Beide Orthesen bewirkten eine laterale Verschiebung von Fz. Die MOS bewirkte eine deutliche Reduktion der medialen Spitzenkraft Fm um 10–30% (oben, durchgezogene Linien). Die GA zeigte mit 1–11% wesentlich geringere Entlastungen (unten).
Die unterschiedliche Entlastung ist mit der Konstruktion der Orthesen und ihrer Steifigkeit zu erklären. Aufgrund der geringeren Steifigkeit der unilateralen GA bewirkt die gleiche Einstellung (8°) ein geringeres externes Abduktionsmoment. Bei größeren Winkeln könnte voraussichtlich die gleiche entlastende Wirkung erzielt werden. Mit einer Einstellung von 8° ist das Orthesen-Moment (besonders MOS) größer als es Patienten im Alltag tolerieren würden. In der ärztlichen Praxis ist daher statt mit 30% eher mit einer Entlastung um 10–15% zu rechnen.
Diese Studie wurde durch Zimmer GmbH, Winterthur, Schweiz unterstützt.
