Stereo radiografie mechaniky pately TKA

Úspěšná funkce a výsledek po totální endoprotéze kolenního kloubu (TKA) je částečně určován obnovením funkce patelofemorální (PF) a obnovením mechanismu kvadricepsu kolena. Pacienti s TKA často vykazují adaptace ve svých pohybových vzorcích během funkční aktivity, které byly připisovány snížení síly kvadricepsu a aktivačním deficitům, které mohou být spojeny s mechanikou rekonstruovaného kolena. Změny v kloubní geometrii s resurfacingem pately ovlivňují také patelofemorální kinematiku, kontaktní mechaniku a zatížení patelární kosti. Zatímco adaptace pohybu přetrvávají u pacientů s TKA dlouho po opravě kolena, měření kinematiky 6 stupňů volnosti (DOF) patelofemorálního kloubu je s tradičními metodami zachycení pohybu obtížné. Vysokorychlostní stereo radiografie (HSSR), pokrok v biplaninální fluoroskopii, umožňuje měření pohybu kosti a implantátu během aktivity s přesností sub-mm. Schopnost měřit a modelovat kinematiku kolena s touto přesností může zlepšit pochopení mechaniky implantovaného kolena. A co víc, získávání HSSR v synchronizaci s celotělovými měřeními (zachycení pohybu segmentem těla, svalová elektromyografie (EMG) a pozemní síly) vytváří spojení mezi funkcí kloubů a celotělovými funkcemi a umožňuje vytvářet specifické modely kolena a dolní končetiny. Integrace s modelováním je důležitá, protože odhaluje biomechanické důsledky rozdílů v patelofemorální kinematice.

Předchozí měření a modelování kinematiky PF mezi designem kopule a anatomickým resurfacingem odhalilo rozdíly ve flexi patelární sagitální roviny, které mají důsledky pro účinnost kvadricepsu a spokojenost pacientů. Efektivita kvadricepsu je mírou efektivního momentu ramene kvadricepsových svalů; větší účinnost umožňuje kvadricepsům produkovat točivý moment extenzoru kolena s menší silou. Patelární flexe může změnit účinnost kvadricepsu změnou momentového ramene patelární šlachy a způsobu, jakým čéška přenáší sílu kvadricepsu v důsledku změn v patelofemorálním kontaktu. Spokojenost pacienta může být ovlivněna změnami účinnosti kvadricepsu prostřednictvím zvýšeného namáhání extenzorového mechanismu a změn v přenosu zátěže, které mohou souviset s bolestí předního kolena. Zatímco měření HSSR mohou objasnit rozdíly v kopulovité a anatomické kinematice, je nutné výpočetní modelování, aby se určilo, jak kinematické rozdíly ovlivňují kloubní a svalové síly a celkovou funkčnost končetiny.

Cíl 1: Porovnání patelofemorální kinematiky mezi kopulovitým a anatomickým designem implantátu pomocí stereo radiografie a korelace s funkcí pacienta, jak bylo měřeno poraněním kolene a skóre osteoartrózy, skóre Knee Society a silou. Laboratorní měření budou odebrána od 22 pacientů s TKA s medializovanou kopulí a 22 pacientů s TKA s medializovanými anatomickými čéškami. Do studie bude přijat stejný počet mužů a žen. Úhel patelární komponenty vůči femorální komponentě bude měřen a porovnán s hodnotami uváděnými u zdravých subjektů. Budou provedeny korelace s výsledným skóre pacienta.

Cíl 2: Porovnání kopule a anatomického momentového ramene, účinnosti kvadricepsu, mechaniky patelárního kontaktu a zatížení pomocí simulace specifické pro daný předmět. Moment paže bude měřen v milimetrech jako vzdálenost od patelární šlachy k centru rotace kolenního kloubu a porovnán s hodnotami uváděnými pro zdravé koleno. Účinnost kvadricepsu bude vypočítána jako poměr síly kvadricepsu k síle šlachy pately. Mechanika kontaktu pately je definována jako síla a umístění síly mezi patelární a femorální komponentou.