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Biomechanische in vitro Analyse der Druckverhältnisse und kinematischen Veränderungen nach Entlastung des medialen Kompartimentes
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Veröffentlicht: | 10. Oktober 2016 |
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Fragestellung: Druckentlastende Verfahren spielen eine entscheidende Rolle in der gelenkerhaltenden Therapie der unikompartimentellen Gonarthrose. Neben der valgisierenden Umstellungsosteotomie zeigten ersten Untersuchungen mit extrakapsulären Absorbern einen entlastenden Effekt auf das mediale Kompartiment. Unklarheit besteht, wie sich diese Verfahren kinematisch auswirken. Ziel der vorliegenden biomechanischen in vitro Studie ist die Überprüfung des Einflusses medial entlastender Therapieverfahren auf die Druckverhältnisse sowie die Kniegelenkskinematik im medialen Kompartiment.
Methodik: Die Messung der Kontakt- und Spitzendrücke bei acht fresh frozen humanen Kniegelenken während isokinetischer Bewegungszyklen von 120° Flexion bis 0° Extension im Kniegelenkssimulatur erfolgte mittels Tekscan Sensor (K-Scan 4000). Die kinematischen Veränderungen wurden über eine optisches Navigationssystem (Polaris, Northern Digital Inc., Ontario, Kanada) gemessen. Nach Implantation von starr angebrachten Markersets im Bereich des Femur sowie der Tibia wurden vor dem Nulldurchgang die Landmarken (Femur- und Tibiaschaftachse, mediale und laterale Femurkondyle, Trochlea, mediales und laterales Tibiaplateau, Tuberositas tibiae) markiert. Dies ermöglichte die Erfassung der anterior-posterioren Translation sowie der Innen- und Aussenrotation mit einer Messgenauigkeit von 0.07mm. Nach Durchführung eines Nulldurchganges erfolgte die Implantation des extrakapsulären Absorbers (ATLAS, Moximed Inc., Hayward, USA). Im Anschluss wurde eine biplanare, mediale open-wedge Osteotomie (TKO) mit 5 und 10° Korrekturwinkel (TomoFix, Synthes, Solothurn, Schweiz) in drei separaten Messzyklen durchgeführt. Die statistische Analyse erfolgte mittels t-Test bei verbundenen Stichproben (SPSS Statistics, Version 21, IBM, USA). Ein p-Wert < 0.05 wurde als signifikant angesehen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Implantation des extrakapsulären Absorbers resultierte in einer signifikanten Reduktion der Kontakt- und Spitzendrücke (0.93 ± 0.23 vs. 0.89 ± 0.26 mPA, p= 0.0004; 1.82 ± 0.42 vs. 1.71 ± 0.48 mPA, p= 0.0005). Vergleichbare Ergebnisse zeigten sich für die TKO, die allerdings zu einer signifikanten stärkeren Entlastung führten (0.89 ± 0.53 vs. 0.72 ± 0.21 mPA; 1.71 ± 0.48 vs. 1.44 ± 0.48 mPA, p= 0.001). Kinematisch resultierte der Absorbers in einer signifikanten, der TKO vergleichbaren, Veränderung der ap-Translation (22,30 ± 12,78 vs. 25,27 ± 12,52 vs. 26.45 ± 12,58 vs. 26,68 ± 12,68mm, p= 0.001). Ebenso zeigte sich eine signifikante Innenrotationstendenz für beide Operationsverfahren (2.16 ± 4.80 vs. 2.42 ± 5.13 vs. 3.20 ± 4.58 vs. 5,19 ± 4,83°, p= 0.001). Diese war für die TKO signifikant stärker ausgeprägt als für den Absorber (p= 0.001).
Die Implantation eines extrakapsulären Absorbers erzielt eine signifikante Entlastung des medialen Kompartimentes, welche allerdings nicht das Osteotomieniveau erreicht. Beide Verfahren resultieren in signifikanten kinematischen Veränderungen der tibialen ap-Translation sowie der Innenrotation.