Kinematika současné kolenní artroplastiky

Celosvětově se počet pacientů vyžadujících léčbu osteoartrózy zvyšuje v důsledku zvyšující se obezity, stárnutí populace a vysoce náročné mladé populace. Learmonth popisuje endoprotézu kyčelního kloubu jako „operaci století“, protože pacienti jsou po zákroku velmi spokojeni s úlevou od bolesti a funkčností. Artroplastiky kolenního kloubu v posledních letech rovněž vykazují slibné výsledky a v západních zemích předčily co do četnosti endoprotézy kyčle. Spokojenost pacientů však není tak vysoká. Udávanými problémy jsou nedostatečná funkce a přetrvávající bolest. Na druhou stranu jsou náhrady kolenního kloubu stále častěji implantovány mladším a aktivnějším pacientům, kteří vyžadují vysokou funkci a kvalitu života. Zlepšení výsledků po endoprotézách kolene je proto naléhavou otázkou v oblasti ortopedického výzkumu.

Kinematika kolena a konstrukce implantátů:

Možnou příčinou nižší funkce nahrazovaných kolen je nepřirozená pooperační kinematika kolena. Kinematika vyměněných kolen úzce souvisí s jejich funkcí. Studie ukazují, že nahrazená kolena s vynikajícími úhly flexe mají kinematickou podobnost s normálními koleny a nesprávné postavení implantátů může způsobit pooperační bolesti.

Ve srovnání s kyčelním kloubem, který je jednoduchým kulovým kloubem, je kinematika kolena složitější. Nativní kinematika kolene je kombinací rolovacího a klouzavého pohybu femorálních kondylů a rotace tibie, kde roll back laterálního femorálního kondylu je větší než mediální. Roll back je důležitý pro vysoký stupeň flexe. Přirozená kinematika kolena není plně pochopena, ale přední zkřížený vaz (ACL) se zdá být nedílnou součástí, protože kolena bez funkčního ACL vykazují snížený návrat zpět. Na základě kinematiky normálního kolenního kloubu byly provedeny různé pokusy o konstrukci kolenních implantátů k rekonstrukci normální kinematiky po operaci náhrady, ale u osteoartrózy kolenního kloubu je ACL a zadní zkřížený vaz (PCL) často nedostatečný, protože jsou poškozeny zánět. Proto existují tři koncepce týkající se udržení těchto vazů při operaci náhrady kolenního kloubu. 1: Obětujte jak ACL, tak PCL, 2: Zachovejte PCL (design se zachováním kříže (CR), 3: Zachovejte jak ACL, tak PCL (design se zachováním bicruciate).

Funkce zkřížených vazů může být napodobena různými konstrukcemi tibiální vložky. Konstrukce CR byla široce používána v severních zemích, zejména implantát Zimmer Biometri NexGen CR v Norsku. V literatuře jsou k dispozici migrační údaje pro implantát NexGen s vysoce přesnými měřeními. Implantát NexGen CR však nezachovává ACL a nenapodobuje přirozenou kinematiku kolena.

Tibiální vložka mediálně stabilizovaného designu implantátu (Medacta International, GMK Sphere) má omezený mediální kloub „ball in socket“ a zároveň umožňuje laterální předozadní pohyb (roll back). Tento nový design byl vyvinut skupinou oddaných výzkumníků. Designovým záměrem je přiblížit se nativní kinematice kolene napodobením funkce zkřížených vazů a zároveň umožnit laterální předozadní pohyb (rollback). Teoreticky se předpokládá, že konstrukce kolenních implantátů, které si zachovávají funkci zkřížených vazů, budou mít ve srovnání s jinými konstrukcemi kinematiku nejblíže normálním kolenům a budou mít potenciál dosáhnout nejvyšší spokojenosti pacientů.

Analytická metoda:

Radiostereometric Analysis (RSA) se používá v ortopedických výzkumných oborech od 70. let 20. století. Původní aplikace této metody byla pro hodnocení migrace implantátu (tj. fixace) a polyetylenové opotřebení umělých kloubů pomocí statických RTG snímků. Při kombinaci RSA s fluoroskopií získáme Fluoroskopickou Röntgenovou stereofotogrammetrickou analýzu (FRSA), metodu s vysokou přesností a precizností. Jen málo implantátů bylo analyzováno kinematicky in vivo. Plánujeme vyšetřit kolena během pohybu in vivo a nesení váhy pomocí FRSA.

Účel studia:

Cílem této studie je analyzovat in vivo kinematiku mediálně stabilizovaného kolenního artroplastického implantátu (GMK Sphere) a porovnat ji s dobře známým designem (Nexgen ČR, Zimmer Biomet) pomocí FRSA.

Pomocí fluoroskopie plochého panelu zdokumentujeme a porovnáme kinematiku dvou implantátů ve všech 6 stupních volnosti (DOF).

26 pacientů bude randomizováno do dvou skupin, jedna dostane protézu NexGen CR, druhá skupina GMK Sphere.