Eine Analyse gesunder kaukasischer Knie (PC-CT KNEE)

Die totale Knieendoprothese (TKA) ist die Hauptbehandlung bei fortgeschrittener Arthrose. Trotz jüngster robotergestützter Fortschritte in der TKA-Chirurgietechnik bleiben die Zufriedenheitsraten im Vergleich zum Goldstandard der Hüftendoprothesenchirurgie niedrig. Die Personalisierung bei TKA, d. h. die genaue Nachbildung der individuellen Anatomie und biomechanischen Eigenschaften des Kniegelenks, wird zunehmend als wichtige Variable für die Zufriedenheit nach TKA anerkannt. Daher zielt diese Studie darauf ab, grundlegendes Wissen zu erlangen, das für weitere Forschungen zur anatomischen und biomechanischen Personalisierung bei TKA notwendig ist.

Die anatomische Personalisierung bei TKA zielt darauf ab, die präarthritische Anatomie jedes Patienten nachzubilden. Die Kombination aus der Anatomie der natürlichen Kniegelenkslinie sowie der natürlichen Gesamtausrichtung der unteren Gliedmaßen kann als Konzept der 'konstitutionellen Anatomie' bezeichnet werden.

Historisch konzentrierte sich die anatomische Personalisierung bei TKA hauptsächlich auf die variable tibiofemorale Anatomie in der koronaren Ebene. Dies führte zu bahnbrechenden Arbeiten, die das Konzept der Phänotypisierung der Knieausrichtung in der koronaren Ebene (CPAK) einführten. Diese Klassifizierung kategorisierte Knie anhand der Beinausrichtung und der Schrägstellung der Kniegelenkslinie in neun koronare Morphologien.

Ein weiterer Aspekt der Personalisierung liegt in den biomechanischen Komponenten, insbesondere der variablen natürlichen mediolateralen ligamentären Balance des Knies (als 'konstitutionelle Balance' bezeichnet). Derzeit bleibt die personalisierte ligamentäre Balance bei TKA weitgehend unerforscht, wobei Chirurgen ein standardisiertes Balanzierungsziel anstreben, unabhängig von patientenspezifischen Variationen. Dieser systematische Ansatz zur Kniebalance ist das Ergebnis der Schwierigkeit, die konstitutionelle Balance bei arthritischen Knien vorherzusagen, da fortschreitende Arthrose die natürliche ligamentäre Balance durch Osteophytenbildung, ligamentären Verschleiß und Kontrakturen verändert. Da die Gelenkbiomechanik (teilweise) aus der dreidimensionalen Anatomie der Gelenklinie resultiert, ist es plausibel, dass eine variable konstitutionelle Balance direkt mit einer variablen konstitutionellen Anatomie zusammenhängen könnte. Diese Annahme wird in dieser Studie weiter untersucht und, falls bestätigt, würde sie die klinische Möglichkeit implizieren, die konstitutionelle Balance durch Bestimmung des konstitutionellen anatomischen Phänotyps zu bestimmen.

Diese Studie zielt darauf ab, Phänotypen der konstitutionellen Anatomie und Balance zu identifizieren und beide durch Analyse einer prospektiv erhobenen Datenbank kaukasischer Freiwilliger mit 'gesunden Knien' (siehe Einschlusskriterien für die Definition eines 'gesunden Knies') zu korrelieren.

Für die anatomische Analyse wird eine Kombination aus Photon-Counting-CT (PC-CT) und EOS-Ganzbeinbildgebung verwendet. Die Kombination dieser neuartigen Bildgebungsmodalitäten ermöglicht eine sehr detaillierte Bewertung der Anatomie der Kniegelenkslinie in Kombination mit einer Analyse der belastungsabhängigen Ausrichtung der unteren Gliedmaßen in allen drei anatomischen Ebenen, bei gleichzeitiger Gewährleistung minimaler Exposition gegenüber ionisierender Strahlung.

Für die Analyse der konstitutionellen Balance wird diese Studie eine ultraschallbasierte Technik verwenden. Die ultraschallbasierte Spaltanalyse ist eine nicht-invasive und zuvor validierte Methode zur Bestimmung der mediolateralen Laxität des Kniegelenks.