Stereoradiografie van TKA Patellamechanica

Het succesvol functioneren en resultaat na een totale knieartroplastiek (TKP) wordt mede bepaald door het herstel van de patellofemorale (PF) functie en het herstel van het quadricepsmechanisme van de knie. Patiënten met TKP vertonen tijdens functionele activiteit vaak aanpassingen in hun bewegingspatroon die worden toegeschreven aan vermindering van de kracht van de quadriceps en activeringstekorten die verband kunnen houden met de mechanica van de gereconstrueerde knie. Veranderingen in de gewrichtsgeometrie bij patella-resurfacing hebben ook invloed op patellofemorale kinematica, contactmechanica en belasting op het patellabot. Terwijl bewegingsaanpassingen blijven bestaan ​​bij patiënten met TKP lang na knieherstel, is het meten van de 6 graden van vrijheid (DOF) kinematica van het patellofemorale gewricht moeilijk met traditionele motion capture-methoden. High-speed stereoradiografie (HSSR), een vooruitgang van biplane fluoroscopie, maakt metingen van bot- en implantaatbewegingen tijdens activiteit mogelijk met een nauwkeurigheid van minder dan een mm. Het vermogen om de kinematica van de knie met deze precisie te meten en te modelleren, kan het begrip van de geïmplanteerde kniemechanica verbeteren. Bovendien legt het verwerven van HSSR synchroon met metingen van het hele lichaam (videobewegingsregistratie van lichaamssegmenten, spierelektromyografie (EMG) en grondkrachten) verbanden tussen functies op gewrichtsniveau en het functioneren van het hele lichaam, en maakt het mogelijk om onderwerpspecifieke modellen van de knie en de onderste extremiteit. Integratie met modellering is belangrijk omdat het de biomechanische gevolgen van verschillen in patellofemorale kinematica blootlegt.

Eerdere metingen en modelleringsvergelijkingen van PF-kinematica tussen dome- en anatomische resurfacing-ontwerpen hebben verschillen in patellaire sagittale vlakflexie aan het licht gebracht die implicaties hebben voor de efficiëntie van de quadriceps en de tevredenheid van de patiënt. Quadriceps-efficiëntie is een maat voor het effectieve moment van de arm van de quadriceps-spieren; grotere efficiëntie stelt de quadriceps in staat om met minder kracht het knie-extensorkoppel te produceren. Patellaflexie kan de efficiëntie van de quadriceps veranderen door het moment van de arm van de patellapees en de manier waarop de patella de kracht van de quadriceps overbrengt, te veranderen als gevolg van veranderingen in patellofemoraal contact. De tevredenheid van de patiënt kan worden beïnvloed door veranderingen in de efficiëntie van de quadriceps door verhoogde belasting van het extensormechanisme en veranderingen in de belastingsoverdracht die verband kunnen houden met pijn in de voorste knie. Hoewel HSSR-metingen verschillen in koepel- en anatomische kinematica kunnen ophelderen, is computermodellering vereist om te bepalen hoe kinematische verschillen de gewrichts- en spierkrachten en de algehele ledemaatfunctionaliteit beïnvloeden.

Doel 1: Vergelijking van patellofemorale kinematica tussen dome- en anatomische implantaatontwerpen met behulp van stereoradiografie en correlatie met patiëntfunctie zoals gemeten door knieletsel en artrose-uitkomstscore, Knee Society-score en kracht. Laboratoriummetingen zullen worden verzameld van 22 TKA-patiënten met gemedialeerde koepel en 22 TKA-patiënten met gemedialiseerde anatomische patellae. Voor het onderzoek zullen evenveel mannen als vrouwen worden aangeworven. De hoek van de patellacomponent ten opzichte van de femurcomponent zal worden gemeten en vergeleken met gerapporteerde waarden bij gezonde proefpersonen. Correlaties zullen worden gemaakt met patiëntuitkomstscores.

Doel 2: Vergelijking van dome en anatomische momentarm, quadriceps-efficiëntie, patellacontactmechanica en belasting door gebruik te maken van vakspecifieke simulatie. Het moment van de arm wordt gemeten in millimeters als de afstand van de patellapees tot het rotatiecentrum van het kniegewricht, en vergeleken met waarden die zijn gerapporteerd voor de gezonde knie. De efficiëntie van de quadriceps wordt berekend als de verhouding tussen de kracht van de quadriceps en de kracht van de patellapees. Patellaire contactmechanica wordt gedefinieerd als de kracht en plaats van kracht tussen de patellaire en femorale componenten.