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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Einfluss des medialen patellofemoralen Ligaments (MPFL) auf das 3D Patellatracking – dynamische Messung mit Hilfe eines Industrieroboters und eines optischen Trackingsystems

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Vincent R. Hofbauer - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Johannes Glasbrenner - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Thomas Bittrich - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Martin Schulze - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Dieter Rosenbaum - Universitätsklinikum Münster, Institut für Experimentelle Muskuloskelettale Medizin, Funktionsbereich Bewegungsanalytik, Münster, Germany
  • Michael J. Raschke - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocWI57-703

DOI: 10.3205/12dkou335, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou3351

Published: October 2, 2012

© 2012 Hofbauer et al.
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Fragestellung: Bei einer Ruptur des medialen patellofemoralen Ligaments (MPFL) weicht die Patella von der optimalen Gleitstrecke ab und es kommt zu einer veränderten Druckverteilung. Dies kann zu Degeneration und Funktionsverlust führen (Bernstein 1999). Durch eine Rekonstruktion des MPFL kann die Patella wieder auf der physiolog. Bahn gehalten werden. Umstritten ist, in welchen Fällen die Operation der konservativen Therapie überlegen ist (Kita 2011). In einer vorhergehenden Studie wurde mit einem KUKA Roboter ein Kniesimulator entwickelt (Hofbauer 2011). Ziel dieser Arbeit war die dynamische, 3D Messung der veränderten Gleitstrecke der Patella nach Durchtrennung und Rekonstruktion des MPFL.

Methodik: Die Studie wurde an humanen Kniepräparaten (n=10) durchgeführt. Nach Anfertigung einer CT wurde die Quadricepsmuskulatur aufgeteilt und die Kräfte durch Gewichte proportional zum Muskelquerschnitt simuliert (Farahmand 1998). Für die Patella wurde eine leichte Referenzbasis(DRB) entwickelt. Die Positionsdaten der Patella, der Tibia und des Femur wurden vom Trackingsystem [Optotrak, Fa. NDI] aufgenommen. Erfasst wurde die Bewegung der drei Knochen zueinander. Die lastfreie Flexion von 0-90° wurde vor den Messungen anhand von drei Zyklen im hybriden Steuermodus ermittelt; danach erfolgten Einzelmessungen. Es wurden Messungen der Patellaposition in Abhängigkeit vom Flexionsgrad und vom MPFL-Zustand durchgeführt. Nach der Messung am intakten Kniegelenk wurde das MPFL für die zweite Messung durchtrennt. Für die dritte Messung wurde das MPFL rekonstruiert (Schöttle 2010). Als Parameter wurde die Lateralisation der Patella in Abhängigkeit des Flexionsgrades und der 3 Zustände - Intaktes, durchtrenntes MPFL und rekonstruiertes MPFL - beurteilt. Die Ergebnisse der Einzelmessungen wurden mit dem Ziel einer allgemeingültigen Schlussfolgerung ausgewertet (MatLab, SPSS).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die Patella lateralisiert in jedem Präparat und Zustand mit zunehmendem Flexionsgrad. Unterschiede zeigten ausschließlich sich im Bereich zwischen 0 und 30° (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Ab 30° wird die Patella knöchern geführt - der Einfluss des MPFL nimmt ab. Im Gegensatz zu anderen Studien wurde die Bewegung hier dynamisch gemessen. Bei allen Kniepräparaten konnte eine verstärkte Lateralisation bei durchtrenntem MPFL gezeigt werden. Durch die MPFL Rekonstruktion wurde die patellare Gleitbahn trotz standardisiertem Vorgehen bei der Rekonstruktion nicht bei allen Präparaten wie erwartet nach medial korrigiert. Nach Analyse der CT-Daten lassen sich die heterogenen Ergebnisse am ehesten durch die unterschiedliche Anatomie erklären, was schlussfolgern lässt, dass die MPFL-Rekonstruktion individuell an die entsprechende Anatomie angepasst werden sollte.