Biplanární PSI MOWHTO snižující sklon s tibiální tuberositou sloužící jako osa závěsu: kadaverická studie

Úvod:

Vysoká tibiální osteotomie (HTO) je široce prováděný výkon u varózního kolena s mediální kompartmentovou osteoartrózou (OA), s mediálně se otevírajícím klínem prováděným častěji než s laterálně se uzavírajícím klínem. Zatímco ve většině případů je cílem mediálně se otevírajícího klínu HTO (MOWHTO) izolovaná korekce koronálního postavení končetiny, může po MOWHTO dojít k nechtěnému zvýšení sklonu zadní tibie (PTS), jeho rozsah je však obvykle omezený. Metaanalýza Nha et al. publikované v roce 2016 a shrnující 27 studií zahrnujících 1260 procedur MOWHTO, uvedlo průměrné zvýšení PTS o 2,02° (95% CI, 2,66° až 1,38°; P = 0,005). Jedním z faktorů omezujících rozsah změny PTS jak za výše popsaných neúmyslných okolností, tak při požadovaných biplanárních korekcích může být skutečnost, že ve většině případů není transekován laterální kortex tibie. Proto bylo navrženo, že zvýšení PTS po MOWHTO je způsobeno jedinečnými anatomickými charakteristikami proximální tibie, jako je nekolmý úhel mezi anteromediální a laterální kůrou. Tento jev má však svá omezení a v případech, kdy je nutná větší korekce PTS, může být nutná transekce laterální tibiální kůry, jak se rutinně provádí u osteotomií cílených na izolovanou korekci PTS. V takových případech zůstává zadní kortex neporušený a slouží jako osa pantu.

Na druhou stranu je v některých případech žádoucí významná biplanární korekce koronálního i sagitálního zarovnání kolene. Transekce všech tří tibiálních kortexů však zvyšuje technickou obtížnost zákroku a může prodloužit dobu do zhojení a riziko nezhojení. Proto je intenzivně studováno a diskutováno optimální umístění osy kloubu pro dosažení vyšší přesnosti požadované biplanární korekce. Obecně se anterolaterální umístění osy pantu považuje za nezbytné pro dosažení valgózní korekce i snížení PTS. Taková biplanární korekce může být žádoucí, tj. v případech revizí předního zkříženého vazu (ACL) s varózním zarovnáním, zejména v případech s přidruženým poraněním posterolaterálního rohu (PLC), protože bylo prokázáno, že varózní zarovnání zvyšuje stres jak u štěpů ACL, tak u PLC. A co víc, Won a kol. prokázali, že až 19 % případů revizí ACL vykazovalo radiografickou OA Kellgren-Lawrence 2 nebo vyšší v mediálním tibiofemorálním kloubu, což zdůrazňuje potenciální indikaci pro biplanární MOWHTO. Dalším problémem, kterému se během MOWHTO čelí, je jeho vliv na výšku pately. Mnoho studií naznačilo možnost iatrogenního snížení čéšky nebo čéšky baja po MOWHTO. Nicméně již v roce 1979 Goutallier et al. uvedli, že více přední umístění osy pantu může snížit dopad HTO na výšku pately, což zůstává v souladu s navrhovaným anterolaterálním umístěním osy pantu. V současnosti je většina studií hodnotících vliv lokalizace osy závěsu na biplanární korekci založena na 3D modelech a simulacích namísto kadaverů reálných postupů, s tím spojenými omezeními. A co víc, přesné a reprodukovatelné umístění osy závěsu zůstává technicky náročné. Jedním z nápadů vyvinutých pro zlepšení přesnosti umístění osy závěsu a přesnosti biplanární korekce jsou nástroje specifické pro pacienta (PSI), s dobrými výsledky uváděnými mnoha autory.

Proto bylo cílem této kadaverózní studie posoudit přesnost biplanární korekce s přesně plánovaným zvýšením různých koronálních a sagitálních množství korekcí s využitím nové, biplanární, mediálně se otevírající klínové, zadní tibiální sklon redukující vysoké tibiální osteotomie s pomocí PSI, s tibiální tuberosity sloužící jako osa pantu. Primární hypotézou této studie bylo, že: 1) Nebudou žádné významné rozdíly mezi plánovanými a dosaženými biplanárními korekcemi ani v koronální ani sagitální rovině. Sekundární hypotézy byly následující: 2) Dlahy Arhtrex PEEKPower HTO a) poskytují dobrou intraoperační stabilizaci, b) bez ohledu na změnu umístění dlahy bude dostatek prostoru pro zachování měkkých tkání a není potřeba nový design dlahy. c) Materiál použitý pro konstrukci destiček umožní přesné vyhodnocení v počítačové tomografii (CT); 3) Nedojde k žádným intraoperačním zlomeninám; 4) Nedojde k žádné významné změně výšky pately.

Materiály a metody:

Předoperační měření:

Do studie bude zahrnuto šest čerstvě zmrazených kadaverózních dolních končetin s 2/3 distální diafýzy stehenní kosti a celé délce nohy s kotníkem a chodidly. CT skeny zahrnující celý kadaverózní vzorek budou provedeny v plné extenzi kolena nebo v maximální možné extenzi na dané končetině. Koronální i sagitální anatomická osa bude hodnocena na CT vyšetření. Anatomická osa femuru bude definována jako čára spojující střed dřeňové dutiny v nejproximálnější úrovni diafýzy femuru a střed kolena na úrovni čáry tečné k distálním koncům kondylů femuru. Anatomická osa tibie bude definována jako čára spojující střed tibiální kloubní plochy v koleni a střed talu, podobně jako v metodice Wu Chi-Chuan. Mediální úhel proximální tibie (MPTA) bude definován jako úhel mezi anatomickou osou tibie a kloubní linií mediálního plató tibie. Anatomický femorotibiální úhel (aFTA) bude definován jako úhel mezi anatomickou osou tibie a anatomickou osou femuru. PTS bude hodnocena na CT skenech za použití metodologie poskytnuté Meierem et al. a Calek a kol. Vzhledem k tomu, že průměrný intraindividuální rozdíl mezi PTS naměřeným na mediálním tibiálním kondylu (mediální tibiální zadní sklon, MTPS) a laterálním tibiálním kondylu (laterální tibiální zadní svah, LTPS) byl hlášen až o 2,9° (rozmezí 0,0°-10,8 °) nebo 2,6° (rozsah 0,0°-9,5°), MTPS a LTPS budou měřeny samostatně. Budou definovány jako úhly mezi rovinou kolmou k mechanické ose tibie (stanovenou pomocí středu kotníku a tibiální páteře) a přímkou ​​tečnou k nejvýznamnějším aspektům přední a zadní kůry mediálního a laterálního kompartmentu, respektive.

Výška pately bude hodnocena pomocí Insall-Salvatiho indexu (ISI), Blackburne-Peel Indexu (BPI) a Caton-Deschampsova indexu (CDI). Dva nezávislí pozorovatelé budou provádět měření samostatně, každý z nich provede měření dvakrát. Budou vypočítány vnitro- a mezizávazky.

CT skeny budou prováděny na tomografu Siemens Somatom Go Top s napětím 140 kV, tloušťka řezu 0,6 mm, přírůstek 0,4 mm. Během každé doby budou provedeny dva skeny, s cínovým filtrem a bez něj. Pro měření budou vybrány kvalitnější snímky. Chirurgický postup: Všechny vzorky podstoupí novou, biplanární, mediálně se otevírající klínovou, zadní tibiální sklon redukující vysokou tibiální osteotomii s pomocí PSI, přičemž tuberosita tibie slouží jako osa pantu. Budou provedeny následující korekce: skupina A, 3 vzorky, ve všech případech pokles PTS o 6° a valgózní korekce anatomické osy o 6°, 9° a 12°; a skupina B, 3 vzorky, ve všech případech pokles PTS o 10° a valgózní korekce anatomické osy o 6°, 9° a 12°. Randomizace vzorků bude provedena bez ohledu na jejich přirozené zarovnání, protože primárním cílem této studie je posoudit přesnost plánované biplanární korekce. PSI vytvoří pro každý vzorek inženýr s dlouholetou praxí v navrhování ortopedických PSI (autor J.P.). Budou použity následující počítačové programy: pro vytváření 3D modelů ze souborů DICOM - 3D Slicer 4.11.20210226 (přispěvatelé Brigham and Women's Hospital (BWH) a 3D Slicer, 2021); pro navrhování 3D PSI chirurgických vodítek -SolidWorks 2016 (Dassault Systèmes SolidWorks Corporation, 2016). Po dokončení návrhu budou chirurgické návody PSI vytištěny 3D ve dvou verzích: zkušební, neurčené pro lékařské použití - s 3D tiskárnou Stratasys Dimension 1200es (Stratasys Ltd), z materiálu ABS (HMF Chemical); finální, určený pro lékařské použití - s 3D tiskárnou EOS Formiga P110 (EOS GmbH), z materiálu PA2200 Balance 1.0 (EOS GmbH). Získaná 3D PSI chirurgická vodítka jsou v souladu s požadavky stanovenými ve směrnici 93/42/EEC týkající se zdravotnických prostředků a také PN-EN ISO 15223-1, EN 1041 +A1:2013, EN ISO 14971, PN-EN ISO 17664: 2005 (EN ISO 17664:2004) a PN-EN ISO 10993-1:2010 (EN ISO 10993-1:2009+AC:2010).

Pooperační měření: MPTS, LPTS, koronální zarovnání a výška pately budou měřeny pooperačně za použití stejné metodiky, jaká byla popsána před operací. CT vyšetření bude provedeno ve stejném úhlu extenze kolene jako předoperačně. Pooperační CT skeny budou také hodnoceny na přítomnost zlomenin v souladu s vyšší mírou detekce než při použití prostého rentgenu, jak uvádí Sang-June Lee. Opět budou dva pozorovatelé provádět měření/hodnocení samostatně, každý z nich provede měření dvakrát a budou zaslepeni na požadovanou míru korekce v dané končetině. Budou vypočítány vnitro- a mezizávazky. Statistická analýza bude provedena v softwaru Statistica 13.3 (StatSoft/TIBCO Software Inc, 2017).