Periprothetische distale Kniefrakturen unter Belastung im CT

Die totale Knieendoprothetik ist mit mehr als 58.000 TKA-Operationen in Kanada im Zeitraum 2021–2022 die kostengünstigste und erfolgreichste Behandlung für Kniegelenke mit Arthrose im Endstadium.1 Die Prävalenz von TKA-Operationen nimmt jedes Jahr zu und wird voraussichtlich aufgrund einer alternden Bevölkerung und Fettleibigkeitsproblemen zunehmen.1 Zusätzlich zur primären Operation benötigen mehr als 4.000 Kanadier pro Jahr eine erneute TKA-Operation; Die Belastung durch TKA-Revisionen wird bis 2030 schätzungsweise 13 Milliarden US-Dollar erreichen, was auf einen erheblichen Anstieg der Primäroperationen um 149 % bis 2030 in den Vereinigten Staaten zurückzuführen ist.1-3 Revisionsoperationen sind invasiver als Primäroperationen und bergen das Risiko einer erhöhten Patientensterblichkeit, insbesondere bei älteren Erwachsenen.3 Daher ist es für Chirurgen unerlässlich, eine angemessene radiologische Diagnose der Implantatfixierung und/oder Frakturheilung zu stellen, doch viele Fälle bleiben schwierig zu diagnostizieren.4

In der orthopädischen Literatur besteht kein Konsens über ein verlässliches Definitionskriterium für Röhrenknochenpseudarthrosen, was die Standardisierung von Diagnosen erschwert; Das Fehlen einer vertrauenswürdigen Beurteilung der Komponentenfixierung und Frakturheilung kann dazu führen, dass Patienten eine suboptimale Versorgung erhalten.5 Dies kann auch die Sammlung von Beweisen einschränken, die die Verwendung bestimmter Implantatkomponenten, Operationstechniken und Richtlinien für postoperative Aktivitäten unterstützen. Darüber hinaus kann der Vergleich der Heilungsergebnisse verschiedener klinischer Studien für Röhrenknochenpseudarthrosen problematisch werden, da unterschiedliche Kriterien verwendet werden.5 Mit einer Lockerung verbundene röntgenologische Merkmale wie Strahlendurchlässigkeit sind häufig nur an der Zement-Knochen-Grenzfläche und nicht am Zement erkennbar -Implantatschnittstelle, die häufigste Fehlerstelle, die zu einer Lockerung führt.4 Wenn eine Frakturpseudarthrose nicht richtig diagnostiziert wird, leiden die Patienten unter Schmerzen mit erheblicher Morbidität, während bei unnötigen chirurgischen Eingriffen das Risiko erheblicher Komplikationen besteht. Angesichts der steigenden TKA-Raten und der damit verbundenen Vorhersagen einer zunehmenden Revisionsbelastung6 sowie der anhaltenden Debatten über die Überlegenheit bestimmter Implantate oder chirurgischer Techniken besteht ein ungedeckter Bedarf an einer besseren Fixierung und Beurteilung der Knochenheilung.

Historisch gesehen war die radiostereometrische Analyse (RSA) der Goldstandard zur Messung der Implantatfixierung.7 Es bleibt jedoch ein Nischeninstrument, das auf die klinische Forschung beschränkt ist, da implantierte Markerkügelchen und Spezialgeräte für eine Handvoll Labore in Nordamerika zugänglich sein müssen.7-8 Kürzlich haben mehrere Gruppen Ansätze zur Durchführung von RSA-ähnlichen Messungen mithilfe klinischer CT-Scans für Schulter-, Hüft- und Kniegelenkersatz entwickelt.9 Die Genauigkeit und Präzision der „CT-RSA“-Methoden sind mit der konventionellen RSA vergleichbar und für klinische Studien akzeptabel.10-15 Man geht davon aus, dass CT-RSA stärker verbreitet sein wird als herkömmliches RSA, aber die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen.9 Die Anwendung von CT-RSA wird zweifellos umfassender sein, da Untersuchungen jetzt an Patienten durchgeführt werden können, denen zum Zeitpunkt ihrer ursprünglichen Operation keine Markierungsperlen implantiert wurden, und CAD-Modelle von Implantaten nicht erforderlich sind.16 Die Verwendung eines CT-Scanners unter Belastung ist die Implementierung der CT-RSA, die der konventionellen RSA am ähnlichsten ist, da Untersuchungen in unbelasteten und belasteten Positionen durchgeführt werden können.

Darüber hinaus wird im Bereich der Mikrobiomforschung das Darmmikrobiom auf seine möglichen Auswirkungen auf die Knochengesundheit und -regeneration untersucht. Derzeit gibt es einige Studien, die die positive Wirkung des Darmmikrobioms auf die Frakturheilung mit einem neuen Konzept in Verbindung bringen, das als Darm-Knochen-Achse bezeichnet wird.17 Darüber hinaus wurde bereits früher festgestellt, dass das Darmmikrobiom von Patienten mit schlechter Knochenqualität verändert ist.18 Wir werden Stuhlproben verwenden, um die Zusammensetzung des Darmmikrobioms zu beurteilen und festzustellen, ob bei Patienten mit Markern für eine schlechte Knochenqualität möglicherweise eine erhöhte Migration vorliegt.

Die Ergebnisse dieser vorgeschlagenen Studie werden die Fähigkeit demonstrieren, Verschiebungen zwischen Knochensegmenten unter Belastung nach periprothetischer Frakturreparatur unter Belastung präzise zu messen. Dies werden die ersten Messungen der periprothetischen Frakturheilung des distalen Femurs mittels CT-RSA unter Belastung sein. Die Demonstration dieser Tatsache wird es uns ermöglichen, zukünftige Studien durchzuführen, die prospektiver Natur sind und möglicherweise Themen wie die Zeit bis zur Belastungstätigkeit, verschiedene Arten chirurgischer Rekonstruktionen und den Zusammenhang zwischen Heilung und Knochenqualität/Knochengesundheit bewerten. Auch andere Zentren mit Zugang zur Belastungs-CT werden von dieser Arbeit profitieren. Der Einsatz der Belastungs-CT kann die Generalisierbarkeit dieses Ansatzes verbessern und ihn als klinisches Diagnoseinstrument unterstützen. Beispielsweise können Chirurgen die Bewegung von Knochenfragmenten im Laufe der Zeit besser verstehen und geeignete postoperative Maßnahmen entsprechend der Belastungstoleranz des Patienten empfehlen. Daher wird das vorgeschlagene Studiendesign die Fähigkeit bewerten, induzierbare Verschiebungsmessungen nach der chirurgischen Reparatur von periprothetischen Frakturen des distalen Femurs mittels CT unter Belastung durchzuführen.