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Retropatellare Druckverteilung in der Knieendoprothetik unter Berücksichtigung der Femurkomponentenrotation – eine in vitro Kniegelenkskinemator-Studie
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Veröffentlicht: | 23. Oktober 2013 |
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Fragestellung: Bei insgesamt guten Ergebnissen nach Knieendoprothetik, ist der vordere Knieschmerz zu einem hohen Prozentsatz für unzufriedene Patienten nach einer KTEP verantwortlich.
Bei der Implantation der Knieprothese scheint vor allem die Rotation der Femurkomponente für eine gleichmäßige retropatellare Druckverteilung, ein physiologisches Patellatracking ohne Zwangskräfte und damit für einen patella-beschwerdefreien Patienten verantwortlich zu sein.
Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der retropatellaren Druckverteilung nach Implantation einer Knieprothese in Rotation der Femurkomponente zwischen 3° Innen- und 6°-Außenrotation
Methodik: Als Präparate dienten sechs humane fresh-frozen Kniegelenke (Durchschnittsalter 64,2 Jahre, 3 weiblich, 3 männlich). Die Simulation der Kniebewegung erfolgte mit einem Kniegelenkskinemator. Mittels eines Motors wird das Kniegelenk flektiert und extendiert (10°-120°), während ein weiterer Motor mit einer programmierten Regelung die Kraft an den Sehnen des M. quadriceps so steuert, dass eine konstante isokinetische Gewichtskraft (50N +/- 2N) simuliert wird. Eine Druckmessfolie (K4000, Tekscan) wurde auf der Rückfläche der Patella mittels Nähte fixiert.
Nach Messung des retropatellaren Drucks des natürlichen Kniegelenkes im Kinemator, erfolgte die Implantation einer bicondylären Knieendoprothese (Aesculap, Columbus CR, fixed bearing, ohne Retropatellarersatz) in neutraler Rotation der Femurkomponente (Ausrichtung an transepikondylärer Achse).
Mittels CAD-Daten der Knieprothese wurden reibungsgleiche Replikate der Femurkomponenten aus Kunststoff hergestellt, bei denen durch die Kippung der Trochlea innerhalb des Prothesenmaterials eine Rotation der Femurkomponente simuliert wurde. Somit konnten exakte Rotationen der Femurkomponente von 3° Innen, 3° Außen- und 6° Außenrotation anhand der neutralen Sägeschnitte simuliert werden ohne die tibiofemoralen Kompartimente zu beeinflussen.
Statistische Unterschiede wurden mittels ANOVA nachgewiesen und die Gruppen mit anschließendem Bonferroni-Test verglichen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Nach Implantation der Knieprothese ergab sich ein mittlerer maximaler retropatellarer Druck von 6,91 (+/-1,29) MPa bei neutraler Rotation der Femurkomponente. Bei 3° Innenrotation stieg der Druck auf 7,22 (+/-1,18) MPa, (p<0,05) während bei 3° Außenrotation der mittlere maximale Druck auf 6,72 (+/-1,00) MPa (p<0,05) und bei 6° Außenrotation auf 5,83 (+/-1,33) MPa sank (p<0,05).
Die Implantation der Femurkomponente in simulierter 3° Innenrotation führte in unserer Studie zu einer signifikanten mittleren maximalen retropatellaren Drucksteigerung gegenüber 6° Außenrotation der Trochlea des Femurschildes. Es ist davon auszugehen, dass durch die Erhöhung des retropatellaren Drucks und die ungünstigere Druckverteilung in vivo postoperative Patella-Beschwerden entstehen können.
Wir empfehlen aufgrund unserer Ergebnisse eine Außenrotation der Femurkomponente zwischen 3° und 6° um eine gleichmäßige retropatellare Druckverteilung zu erreichen.