gms | German Medical Science

Fragestellung: Die Bestimmung der Achsverhältnisse der unteren Extremitäten spielt eine wesentliche Rolle in der Planung und Überwachung des Erfolges therapeutischer Interventionen am Kniegelenk. Bei Verwendung von Röntgenbildern oder CTs zur Bestimmung der Achsverhältnisse wird der Patient ionisierender Strahlung ausgesetzt, die insbesondere bei Mehrfach-Nachuntersuchungen mit einem gewissen Risiko für den Patienten verbunden ist. Ziel dieser Pilot-Studie war ein neues bildfreies Verfahren zur Bestimmung der Achsverhältnisse in der Frontalebene im Vergleich zu einer CT-basierten Vermessung zu evaluieren.

Methodik: An Becken, Oberschenkel, Unterschenkel und dem Fuß von 13 Patienten (15 Knie) wurden insges. 22 Marker angebracht, deren 3D Position mit einem optischen Meßsystem (Vicon, Oxford) verfolgt wurde. Die Patienten bewegten dazu nacheinander das Hüft- und Kniegelenk durch den gesamten Bewegungsumfang und nahmen dann die stehende Pose einer Ganzbeinaufnahme ein. Mit Verfahren zur Reduktion von Weichteilartefakten und Methoden zur funktionellen Bestimmung von Gelenkzentren und -achsen wurden die Lage des Hüftzentrums, der Knieachse und des Kniezentrums berechnet. Aus der Position der Maleolen wurde das Sprunggelenkzentrum bestimmt. Aus der Position aller 3 Gelenkzentren wurde der mechanische femorotibiale Winkel (Funktioneller-mFTW) als Maß für die Achsverhältnisse in der Frontalebene ermittelt und dem aus CT-Daten der Gelenke bestimmten CT-mFTW gegenübergestellt. Vergleichend wurde der mFTW auch mit einem Verfahren ermittelt, das die Lage des Hüft- und Kniegelenkzentrums mit Regressionsmethoden bestimmt (Regressions-mFTW).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Während sich der mit dem neuen Verfahren bestimmte mittlere Funktionelle-mFTW (1,3°±2,3°) nicht signifikant vom CT-mFTW (1,5°±2,1°) unterschied (p>0,25), wich der Regressions-mFTW (4,7°±5,6°) signifikant vom CT-mFTW ab (p<0,01). Der Funktionelle-mFTW korrelierte signifikant (R=0,91; p<0,0001) mit dem CT-mFTW, und zeigte nur einen sehr geringen Bias (0,3°) (Abbildung 1 [Abb. 1]). Für den Regressions-mFTW war ein deutlicher Bias (3,4°) zu beobachten, und seine Korrelation mit dem CT-mFTW war geringer (R=0,76; p<0,001). Die Ergebnisse zeigen, dass der mFTW als Maß für die Achsverhältnisse am Knie in der Frontalebene bildgebungsfrei genau bestimmt werden kann. Voraussetzung war die Verwendung Weichteilartefakt-reduzierender Verfahren und präziser Methoden zur funktionellen Bestimmung der Gelenkzentren. Das neue bildfreie Verfahren zu Bestimmung des mFTW, bei dem die 3D Position von Hüft-, Knie und Sprunggelenk berücksichtigt werden, könnte helfen, die Strahlenexposition für die Planung und Überwachung des Erfolges therapeutischer Interventionen am Kniegelenk zu minimieren.