Kinematics of Contemporary Knee Artroplasty

På verdensbasis øker antallet pasienter som trenger behandling for slitasjegikt på grunn av økende fedme, en aldrende befolkning og en svært krevende yngre befolkning. Learmonth beskriver hofteproteser som «århundrets operasjon» fordi pasientene er svært fornøyd med smertelindring og funksjon etter inngrepet. Kneproteser har også de siste årene vist lovende resultater og har overgått hofteproteser i frekvens i vestlige land. Pasienttilfredsheten er imidlertid ikke like høy. Rapporterte problemer er utilstrekkelig funksjon og vedvarende smerte. På den annen side blir kneproteser i økende grad implantert hos yngre og mer aktive pasienter som krever høy funksjon og livskvalitet. Forbedring av resultater etter kneproteser er derfor et presserende tema innen ortopedisk forskning.

Knekinematikk og implantatdesign:

En mulig årsak til lavere funksjon av erstattede knær er den unaturlige postoperative knekinematikken. Kinematikken til erstattede knær er nært knyttet til deres funksjon. Studier viser at utskiftede knær med utmerkede fleksjonsvinkler har kinematiske likheter med normale knær og feilstillinger av implantater kan forårsake postoperativ smerte.

Sammenlignet med hofteleddet som er et enkelt kuleledd, er kinematikken til kneet mer kompleks. Innfødt knekinematikk er en kombinasjon av en rullende og glidende bevegelse av lårbenskondylene og rotasjon av tibia, hvor tilbakerulling av den laterale lårbenskondylen er større enn medialt. Rull tilbake er viktig for høye grader av fleksjon. Innfødt knekinematikk er ikke fullt ut forstått, men det fremre korsbåndet (ACL) ser ut til å være en integrert del, da knærne uten en fungerende ACL viser redusert tilbakerulling. Basert på kinematikken til det normale kneleddet er det gjort ulike forsøk på utforming av kneimplantater for å rekonstruere normal kinematikk etter erstatningskirurgi, men ved kneartrose er ofte ACL og bakre korsbånd (PCL) mangelfulle da de er skadet av betennelse. Derfor er det tre konsepter angående bibeholdelse av disse leddbåndene i kneprotesekirurgi. 1: Ofre både ACL og PCL, 2: Behold PCL (CR-design), 3: Behold både ACL og PCL (bicruciate-reataining design).

Funksjonen til korsbåndene kan etterlignes av forskjellige utforminger av tibialinnsatsen. CR-designet har vært mye brukt i de nordlige landene, spesielt Zimmer Biometri NexGen CR-implantatet i Norge. Det er migrasjonsdata for NexGen-implantatet med høypresisjonsmålinger tilgjengelig i litteraturen. NexGen CR-implantatet beholder imidlertid ikke ACL og etterligner ikke naturlig knekinematikk.

Tibialinnsatsen til det medialt stabiliserte implantatdesignet (Medacta International, GMK Sphere) har et begrenset medial "ball in socket"-ledd og tillater samtidig lateral anterioposterior bevegelse (rull tilbake). Dette nye designet ble utviklet av en gruppe dedikerte forskere. Designhensikten er å ligne den opprinnelige kinematikken til kneet ved å etterligne funksjonen til korsbåndene og samtidig tillate lateral anterioposterior bevegelse (rollback). Teoretisk er kneimplantatdesign, som beholder funksjonen til korsbånd, spådd å ha den nærmeste kinematikken til normale knær sammenlignet med andre design og å ha potensial til å oppnå den høyeste pasienttilfredsheten.

Analytisk metode:

Radiostereometrisk analyse (RSA) har blitt brukt i ortopediske forskningsfelt siden 1970-tallet. Den opprinnelige anvendelsen av denne metoden var for evaluering av implantatmigrasjon (dvs. fiksering) og polyetylen-slitasje av kunstige ledd ved bruk av statiske røntgenbilder. Ved å kombinere RSA med fluoroskopi får vi Fluoroscopic Roentgen Stereophotogrammetric Analysis (FRSA), en metode med høy nøyaktighet og presisjon. Få implantater har blitt analysert kinematisk in vivo. Vi planlegger å undersøke knærne under in vivo-bevegelse og vektbæring ved hjelp av FRSA.

Hensikten med studien:

Målet med denne studien er å analysere in vivo kinematikken til et medialt stabilisert kneartroplastikkimplantat (GMK Sphere) og å sammenligne det med et velkjent design (Nexgen CR, Zimmer Biomet) ved å bruke FRSA.

Ved å bruke flatpanel-fluoroskopi vil vi dokumentere og sammenligne kinematikken til de to implantatene i alle 6 frihetsgrader (DOF).

26 pasienter vil bli randomisert i to grupper, den ene vil motta NexGen CR-protesen, den andre gruppen GMK-sfæren.