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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Computersimulationen und in vivo Messungen zeigen, dass die patello-femoralen Kräfte beim Knie-TEP Patienten erheblich variieren

Meeting Abstract

  • A. Trepczynski - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • I. Kutzner - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • W. R. Taylor - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • G. N. Duda - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • G. Bergmann - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • M. O. Heller - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocEF14-480

DOI: 10.3205/10dkou028, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0280

Published: October 21, 2010

© 2010 Trepczynski et al.
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Fragestellung: Die Literatur zeigt, dass die Ausführung funktionell anspruchsvollerer Aktivitäten nach Knie-TEP nicht immer möglich ist, was ein Grund für Unzufriedenheit der Patienten ist. Auch wenn bekannt ist, dass das patello-femorale (PF) Gelenk eine wichtige Rolle für die Funktion des Kniegelenks spielt, ist das Wissen um die PF Kräfte beschränkt. Das Ziel dieser Studie war es daher, die tibio-femoralen (TF) wie auch die PF-Kräfte während funktionell anspruchsvoller Aktivitäten von Knie-TEP Patienten zu bestimmen. Dazu wurde ein muskuloskelettales Model verwendet, welches anhand gemessener in vivo TF Kräfte validiert wurde.

Methodik: Mit 2 männlichen, mit telemetrischen Implantaten versorgten Knie-TEP Patienten (64, 78 Jahre; 19, 8 Monate post-OP) wurde eine Ganganalyse durchgeführt und die Kinematik der unteren Extremitäten beim Gehen, Treppensteigen, Aufstehen vom Stuhl und der Kniebeuge gemessen (Vicon, Oxford, UK). Die externen Kräfte wurden mit 2 Kraftmessplatten (AMTI, Watertown, MA, USA) bestimmt, während gleichzeitig die TF-Kräfte mit der instrumentierten Tibia-Komponente erfasst wurden. Nach der Reduktion der Weichgewebe-Artefakte in den Marker-Daten wurden die Gelenkpositionen bestimmt, und die Patientenanatomie inkl. der Muskelwirklinien an die Bewegungsdaten angepasst. Muskel- und Gelenkkontakt-Kräfte am TF- und PF-Gelenk wurden mittels inverser Dynamik und Minimierung der Muskelspannungen berechnet. Zur Validierung wurden die berechneten mit den in vivo gemessenen TF-Kräften während sämtlicher Aktivitäten verglichen. Hier werden die resultierenden Gesamtkräfte präsentiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Dies ist die erste Studie, die für 2 Patienten eine gute Übereinstimung der berechneten mit den in vivo gemessenen TF-Kontaktkräften zeigt (Abbildung 1 [Abb. 1]). Die Differenz zwischen berechneter und gemessener max. TF-Kraft für beide Patienten und alle Aktivitäten war durchschnittlich 15%. Während die max. PF-Kraft beim Laufen (20° max. Kniebeugung) lediglich das 1-fache Körpergewicht (BW) betrug, war sie bei Aktivitäten mit stärkerer Kniebeugung deutlich höher: 2BW beim Treppensteigen (50° max. Beugung), 3,3BW beim Aufstehen vom Stuhl (88° max. Beugung) und 3,6BW bei der Kniebeuge (87° max. Beugung). Die deutlich höheren PF-Kräfte bei funktionell anspruchsvolleren Aktivitäten könnten erklären, warum manche Patienten Schwierigkeiten haben, vom Stuhl aufzustehen oder Treppen zu steigen, obwohl die TF-Kräfte dabei nicht wesentlich größer als beim Laufen sind. Die mit dem Modell mögliche genaue Analyse sowohl der TF- und PF-Kräfte ist wesentlich für die Identifikation mechanischer Ursachen für ein nicht zufriedenstellendes Ergebnis nach Knie-TEP.