Kinematica van hedendaagse knieartroplastiek

Wereldwijd neemt het aantal patiënten dat behandeling voor artrose nodig heeft toe als gevolg van toenemende obesitas, een vergrijzende bevolking en een veeleisende jongere bevolking. Learmonth omschrijft heupprothesen als de "operatie van de eeuw" omdat patiënten zeer tevreden zijn over pijnverlichting en functioneren na de ingreep. Ook knieprothesen laten de laatste jaren veelbelovende resultaten zien en overtreffen in frequentie heupprothesen in westerse landen. De patiënttevredenheid is echter niet zo hoog. Gemelde problemen zijn onvoldoende functioneren en aanhoudende pijn. Aan de andere kant worden knieprothesen steeds vaker geïmplanteerd bij jongere en actievere patiënten die een hoge functie en kwaliteit van leven nodig hebben. Resultaatverbetering na een knieprothese is dan ook een urgent vraagstuk in het orthopedisch onderzoek.

Kniekinematica en implantaatontwerpen:

Een mogelijke oorzaak van een lagere functie van vervangen knieën is de onnatuurlijke postoperatieve kniekinematica. De kinematica van vervangen knieën hangt nauw samen met hun functie. Studies tonen aan dat vervangen knieën met uitstekende buighoeken kinematische overeenkomsten hebben met normale knieën en dat verkeerde uitlijning van implantaten postoperatieve pijn kan veroorzaken.

Vergeleken met het heupgewricht, dat een eenvoudig kogelgewricht is, is de kinematica van de knie complexer. Native kniekinematica is een combinatie van een rollende en glijdende beweging van de femurcondylus en rotatie van het scheenbeen, waarbij het terugrollen van de laterale femurcondylus groter is dan mediaal. Terugrollen is belangrijk voor een hoge mate van flexie. De natuurlijke kniekinematica wordt niet volledig begrepen, maar de voorste kruisband (VKB) lijkt een integraal onderdeel te zijn, aangezien knieën zonder functionerende ACL een verminderde terugrol vertonen. Op basis van de kinematica van het normale kniegewricht zijn verschillende pogingen ondernomen om knie-implantaten te ontwerpen om de normale kinematica na een vervangende operatie te reconstrueren, maar bij artrose van de knie zijn de ACL en de achterste kruisband (PCL) vaak gebrekkig omdat ze beschadigd zijn door ontsteking. Daarom zijn er drie concepten met betrekking tot het behoud van deze ligamenten bij een knievervangende operatie. 1: offer zowel de ACL als de PCL op, 2: behoud de PCL (cruciate-retaining (CR)-ontwerp), 3: behoud zowel de ACL als de PCL (bicruciate-retaining-ontwerp).

De functie van de kruisbanden kan worden nagebootst door verschillende ontwerpen van het tibiale inzetstuk. Het CR-ontwerp wordt veel gebruikt in de noordelijke landen, met name het Zimmer Biometri NexGen CR-implantaat in Noorwegen. Er zijn migratiegegevens voor het NexGen-implantaat met zeer nauwkeurige metingen beschikbaar in de literatuur. Het NexGen CR-implantaat houdt de ACL echter niet vast en bootst de natuurlijke kniekinematica niet na.

Het tibiale inzetstuk van het mediaal gestabiliseerde implantaatontwerp (Medacta International, GMK Sphere) heeft een ingeklemd mediaal "kogel-in-kom"-gewricht en maakt tegelijkertijd laterale anterioposterieure beweging mogelijk (terugrollen). Dit nieuwe ontwerp is ontwikkeld door een groep toegewijde onderzoekers. De bedoeling van het ontwerp is om te lijken op de oorspronkelijke kinematica van de knie door de functie van de kruisbanden na te bootsen en tegelijkertijd laterale anterioposterieure beweging (rollback) mogelijk te maken. Theoretisch wordt voorspeld dat knie-implantaatontwerpen, die de functie van kruisbanden behouden, de kinematica het dichtst bij normale knieën hebben in vergelijking met andere ontwerpen en het potentieel hebben om de hoogste patiënttevredenheid te bereiken.

Analytische methode:

Radiostereometrische analyse (RSA) wordt sinds de jaren 70 gebruikt in orthopedische onderzoeksgebieden. De oorspronkelijke toepassing van deze methode was voor de evaluatie van implantaatmigratie (d.w.z. fixatie) en slijtage van kunstgewrichten door polyethyleen met behulp van statische röntgenfoto's. Wanneer RSA wordt gecombineerd met fluoroscopie, krijgen we Fluoroscopische Röntgen Stereofotogrammetrische Analyse (FRSA), een methode met hoge nauwkeurigheid en precisie. Weinig implantaten zijn kinematisch in vivo geanalyseerd. We zijn van plan om de knieën te onderzoeken tijdens in vivo beweging en gewichtsbelasting met behulp van FRSA.

Doel van de studie:

Het doel van deze studie is om de in vivo kinematica van een mediaal gestabiliseerd knieartroplastiekimplantaat (GMK Sphere) te analyseren en te vergelijken met een bekend ontwerp (Nexgen CR, Zimmer Biomet) door gebruik te maken van FRSA.

Door gebruik te maken van flat panel fluoroscopie, zullen we de kinematica van de twee implantaten in alle 6 vrijheidsgraden (DOF) documenteren en vergelijken.

26 patiënten worden gerandomiseerd in twee groepen, de ene krijgt de NexGen CR-prothese, de andere groep de GMK Sphere.