Biplanar PSI-hældningsreducerende MOWHTO med tibial tuberositet, der tjener som hængselakse: kadaverisk undersøgelse

Introduktion:

Høj tibial osteotomi (HTO) er en udbredt procedure i tilfælde af varusknæ med medial kompartment slidgigt (OA), med medial-åbnende kileversion udført oftere end lateral-lukkende kile en. Mens målet med medial-åbnende kile HTO (MOWHTO) i de fleste tilfælde er isoleret korrektion af koronale lemmerjustering, kan utilsigtet stigning af posterior tibial hældning (PTS) forekomme efter MOWHTO, men omfanget er normalt begrænset. Meta-analyse af Nha et al. offentliggjort i 2016 og opsummerer 27 undersøgelser, inklusive 1260 MOWHTO-procedurer, rapporterede en gennemsnitlig stigning i PTS med 2,02° (95 % CI, 2,66° til 1,38°; P = 0,005). En af faktorerne, der begrænser omfanget af PTS-ændring både i ovennævnte utilsigtede omstændigheder og i ønskede biplanære korrektioner, kan være det faktum, at lateral cortex af tibia i de fleste tilfælde ikke er gennemskåret. Derfor blev stigning i PTS efter MOWHTO foreslået at være forårsaget af de unikke anatomiske karakteristika af den proksimale tibia, såsom ikke-vinkelret vinkel mellem anteromedial og lateral cortex. Dette fænomen har dog sine begrænsninger, og i tilfælde hvor større korrektion af PTS er påkrævet, kan transektion af lateral tibial cortex være nødvendig, som det rutinemæssigt udføres ved osteotomier rettet mod isoleret PTS-korrektion. I sådanne tilfælde forbliver posterior cortex intakt for at tjene som hængselakse.

På den anden side ønskes i nogle tilfælde signifikant biplanar korrektion af både koronal og sagittal knæjustering. Imidlertid øger gennemskæring af alle tre tibiale cortexer den tekniske vanskelighed ved proceduren og kan øge tiden til forening og risikoen for manglende forening. Derfor studeres og diskuteres den optimale placering af hængselaksen for at opnå højere nøjagtighed af ønsket biplanar korrektion intensivt. Generelt vurderes anterolateral placering af hængselaksen at være nødvendig for at opnå både valguskorrektion og PTS-reduktion. En sådan biplanar korrektion kan være ønsket, dvs. i forreste korsbånd (ACL) revisionstilfælde med varus alignment, især i tilfælde med tilhørende posterolateral corner (PLC) skade, da varus alignment viste sig at øge stress både i ACL og PLC grafts. Hvad mere er, Won et al. har vist, at så meget som 19% af ACL-revisionstilfælde præsenterede med radiografisk OA af Kellgren-Lawrence 2 eller højere ved det mediale tibiofemorale led, hvilket fremhæver den potentielle indikation for biplanar MOWHTO. Et andet problem, man står over for under MOWHTO, er dets indflydelse på patellahøjden. Flere undersøgelser antydede muligheden for iatrogen sænkning af knæskallen eller patella baja efter MOWHTO. Så tidligt som i 1979 har Goutallier et al. rapporterede, at mere anterior placering af hængselaksen kan mindske virkningen af ​​HTO på patellahøjden, hvilket forbliver i overensstemmelse med den foreslåede anterolaterale placering af hængselaksen. Op til dato er de fleste af de undersøgelser, der vurderer virkningen af ​​hængselakselokalisering på biplanar korrektion, baseret på 3D-modeller og simuleringer i stedet for kadavere af virkelige procedurer, med iboende begrænsninger af det. Hvad mere er, er nøjagtig og reproducerbar placering af hængselaksen fortsat teknisk udfordrende. En af de ideer, der er udviklet til at forbedre nøjagtigheden af ​​hængselakseplaceringen og nøjagtigheden af ​​biplanar korrektion, er Patient-Specific Instruments (PSI), med gode resultater rapporteret af flere forfattere.

Derfor var formålet med denne kadaveriske undersøgelse at vurdere nøjagtigheden af ​​biplanar korrektion med præcist planlagte stigende forskellige koronale og sagittale mængder af korrektion ved hjælp af ny, biplanar, medial-åbningskile, posterior tibial hældningsreducerende høj tibial osteotomi hjulpet af PSI, med tibial tuberøsitet, der tjener som hængselakse. Den primære hypotese for denne undersøgelse var, at: 1) Der vil ikke være nogen signifikante forskelle mellem planlagte og opnåede biplanære korrektioner hverken i koronale eller sagittale planer. Sekundære hypoteser var som følger: 2) Arhtrex PEEKPower HTO plader a) giver god intraoperativ stabilisering, b) uanset ændringen af ​​pladens placering vil der være plads nok til at bevare blødt væv og intet behov for nyt pladedesign. c) Materiale, der anvendes til konstruktion af plader, giver mulighed for præcis evaluering i computertomografi (CT); 3) Der vil ikke forekomme intraoperative frakturer; 4) Der vil ikke forekomme væsentlig ændring af patellahøjden.

Materialer og metoder:

Præoperative målinger:

Seks friskfrosne kadaveriske underekstremiteter med 2/3 distalt af lårbensskaftet og fuldlængde ben med ankel og fødder vil blive inkluderet i undersøgelsen. CT-scanninger, der omfatter fuld kadaverisk prøve, vil blive udført i fuld ekstension af knæet, eller i maksimal forlængelse mulig i et givet lem. Både den koronale og den sagittale anatomiske akse vil blive vurderet på CT-scanning. Femoral anatomisk akse vil blive defineret som en linje, der forbinder midten af ​​marvhulen på det mest proksimale niveau af lårbensskaftet, der er tilgængeligt, og midten af ​​knæet i niveau med linjen, der tangerer de distale ender af femorale kondyler. Tibial anatomisk akse vil blive defineret som en linje, der forbinder midten af ​​tibial artikulær overflade i knæet og midten af ​​talus, på samme måde som Wu Chi-Chuans metodologi. Medial proksimal tibiavinkel (MPTA) vil blive defineret som vinklen mellem tibias anatomiske akse og den mediale tibiale plateau-ledlinje. Anatomisk femorotibial vinkel (aFTA) vil blive defineret som vinklen mellem tibial anatomisk akse og femoral anatomisk akse. PTS vil blive vurderet på CT-scanninger ved hjælp af metoden leveret af Meier et al. og Calek et al. På grund af det faktum, at den gennemsnitlige intraindividuelle forskel mellem PTS målt på medial tibial kondyl (medial tibial posterior hældning, MTPS) og lateral tibial kondyl (lateral tibial posterior hældning, LTPS) blev rapporteret at variere så meget som 2,9 ° (område 0,0°-10,8) °) eller 2,6° (område 0,0°-9,5°), MTPS og LTPS vil blive målt separat. De vil blive defineret som en vinkel mellem planet vinkelret på skinnebenets mekaniske akse (etableret ved hjælp af ankelcentret og skinnebenssøjlen) og linjen, der tangerer de mest fremtrædende aspekter af de forreste og bageste cortex af de mediale og laterale rum, henholdsvis.

Knæskallens højde vil blive vurderet ved hjælp af Insall-Salvati Index (ISI), Blackburne-Peel Index (BPI) og Caton-Deschamps Index (CDI). To uafhængige observatører vil udføre målingerne separat, hver af dem vil udføre målingerne to gange. Intra- og interreliabiliteter vil blive beregnet.

CT-scanninger vil blive udført på Siemens Somatom Go Top tomograf med 140kV spænding, skivetykkelse 0,6 mm, stigning 0,4 mm. Der vil blive udført to scanninger i løbet af hver gang, med tinfilter og uden. Billeder af bedre kvalitet vil blive valgt til målinger Kirurgisk procedure: Alle prøver vil gennemgå en ny, biplanær, medial-åbningskile, posterior tibial hældningsreducerende høj tibial osteotomi, hjulpet af PSI, med tibial tuberositet, der tjener som hængselakse. Følgende korrektioner vil blive udført: gruppe A, 3 prøver, i alle tilfælde falder PTS med 6° og valguskorrektion af anatomisk akse med 6°, 9° og 12°; og gruppe B, 3 prøver, i alle tilfælde falder PTS med 10° og valguskorrektion af anatomisk akse med 6°, 9° og 12°. Randomisering af prøver vil blive udført, uanset deres native tilpasning, da det primære formål med denne undersøgelse er at vurdere nøjagtigheden af ​​planlagt biplanar korrektion. PSI vil blive skabt for hver prøve af ingeniøren med mange års praksis i at designe ortopædisk PSI (forfatter J.P.). Følgende computerprogrammer vil blive brugt: til at lave 3D-modeller ud af DICOM-filer - 3D Slicer 4.11.20210226 (Brigham and Women's Hospital (BWH) & 3D Slicer-bidragydere, 2021); til design af 3D PSI kirurgiske guider -SolidWorks 2016 (Dassault Systèmes SolidWorks Corporation, 2016). Efter færdiggørelsen af ​​designet vil PSI kirurgiske guider blive 3D-printet i to versioner: prøveversion, ikke beregnet til medicinsk brug - med 3D-printeren Stratasys Dimension 1200es (Stratasys Ltd), fra materiale ABS (HMF Chemical); endelig, bestemt til medicinsk brug - med 3D-printeren EOS Formiga P110 (EOS GmbH), fra materialet PA2200 Balance 1.0 (EOS GmbH). Opnåede 3D PSI kirurgiske guider er i overensstemmelse med kravene i direktiv 93/42/EEC vedrørende medicinsk udstyr samt PN-EN ISO 15223-1, EN 1041 +A1:2013, EN ISO 14971, PN-EN ISO 17664: 2005 (EN ISO 17664:2004) og PN-EN ISO 10993-1:2010 (EN ISO 10993-1:2009+AC:2010).

Postoperative målinger: MPTS, LPTS, koronal alignment og patellahøjde vil blive målt postoperativt ved brug af samme metodik som beskrevet præoperativt. CT-scanninger vil blive udført i samme knæforlængelsevinkel som præoperativt. Postoperative CT-scanninger vil også blive vurderet for tilstedeværelsen af ​​frakturer i overensstemmelse med højere detektionshastighed end ved anvendelse af almindelig røntgen, som rapporteret af Sang-June Lee. Endnu en gang vil to observatører udføre målingerne/vurderingerne separat, hver af dem vil udføre målingerne to gange, og de vil blive blindet med hensyn til ønsket mængde korrektion i den givne ekstremitet. Intra- og interreliabiliteter vil blive beregnet. Statistisk analyse vil blive udført i Statistica 13.3-software (StatSoft/TIBCO Software Inc, 2017).