Kinematyka współczesnej alloplastyki stawu kolanowego

Na całym świecie liczba pacjentów wymagających leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów wzrasta ze względu na rosnącą otyłość, starzenie się społeczeństwa i bardzo wymagającą młodą populację. Learmonth opisuje plastykę stawu biodrowego jako „operację stulecia”, ponieważ pacjenci są bardzo zadowoleni z uśmierzenia bólu i funkcji po zabiegu. Endoprotezoplastyki stawu kolanowego również przyniosły w ostatnich latach obiecujące wyniki i przewyższyły częstość występowania alloplastyki stawu biodrowego w krajach zachodnich. Zadowolenie pacjentów nie jest jednak tak duże. Zgłaszane problemy to niewystarczająca funkcja i uporczywy ból. Z drugiej strony protezy stawu kolanowego są coraz częściej wszczepiane u młodszych i bardziej aktywnych pacjentów, którzy wymagają wysokiej funkcji i jakości życia. Poprawa wyników po endoprotezoplastyce stawu kolanowego jest zatem pilnym zagadnieniem w dziedzinie badań ortopedycznych.

Kinematyka kolana i projekty implantów:

Możliwą przyczyną niższej funkcji stawów kolanowych jest nienaturalna pooperacyjna kinematyka stawu kolanowego. Kinematyka wymienianych kolan jest ściśle związana z ich funkcją. Badania pokazują, że zastąpione kolana o doskonałych kątach zgięcia mają podobieństwa kinematyczne do normalnych kolan, a nieprawidłowe ustawienie implantów może powodować ból pooperacyjny.

W porównaniu ze stawem biodrowym, który jest prostym stawem kulowym, kinematyka kolana jest bardziej złożona. Natywna kinematyka kolana jest kombinacją ruchu toczenia i ślizgu kłykci kości udowej oraz rotacji kości piszczelowej, gdzie cofanie bocznego kłykcia kości udowej jest większe niż przyśrodkowe. Cofnięcie jest ważne w przypadku wysokiego stopnia zgięcia. Natywna kinematyka kolana nie jest w pełni zrozumiała, ale więzadło krzyżowe przednie (ACL) wydaje się być integralną częścią, ponieważ kolana bez funkcjonującej ACL wykazują zmniejszone cofanie się. W oparciu o kinematykę normalnego stawu kolanowego podejmowano różne próby zaprojektowania implantów kolanowych w celu odtworzenia normalnej kinematyki po operacji wymiany, ale w chorobie zwyrodnieniowej stawu kolanowego ACL i więzadło krzyżowe tylne (PCL) są często niewystarczające, ponieważ są uszkodzone przez zapalenie. W związku z tym istnieją trzy koncepcje zachowania tych więzadeł w chirurgii endoprotezoplastyki stawu kolanowego. 1: Poświęć zarówno ACL, jak i PCL, 2: Zachowaj PCL (konstrukcja podtrzymująca krzyż (CR)), 3: Zachowaj zarówno ACL, jak i PCL (konstrukcja podtrzymująca bicruciate).

Funkcję więzadeł krzyżowych można naśladować za pomocą różnych konstrukcji wkładki piszczelowej. Projekt CR był szeroko stosowany w krajach północnych, zwłaszcza implant Zimmer Biometri NexGen CR w Norwegii. W literaturze dostępne są dane dotyczące migracji implantu NexGen z pomiarami o wysokiej precyzji. Jednak implant NexGen CR nie zatrzymuje ACL i nie naśladuje naturalnej kinematyki kolana.

Wkładka piszczelowa o konstrukcji implantu stabilizowanej przyśrodkowo (Medacta International, GMK Sphere) ma ograniczony staw przyśrodkowy „kula w gnieździe” i jednocześnie umożliwia boczne ruchy przednio-tylne (cofanie się). Ten nowy projekt został opracowany przez grupę oddanych badaczy. Zamiarem projektowym jest przypominanie natywnej kinematyki kolana poprzez naśladowanie funkcji więzadeł krzyżowych, a jednocześnie umożliwienie bocznego ruchu przednio-tylnego (cofania). Teoretycznie przewiduje się, że konstrukcje implantów kolanowych, które zachowują funkcję więzadeł krzyżowych, będą miały kinematykę najbliższą normalnym kolanom w porównaniu z innymi konstrukcjami i będą miały potencjał osiągnięcia najwyższego zadowolenia pacjentów.

Metoda analityczna:

Analiza radiostereometryczna (RSA) jest stosowana w badaniach ortopedycznych od lat 70. XX wieku. Pierwotnym zastosowaniem tej metody była ocena migracji implantu (tj. mocowanie) i zużycie polietylenu sztucznych stawów za pomocą statycznych zdjęć rentgenowskich. Łącząc RSA z fluoroskopią otrzymujemy Fluoroskopową Analizę Stereofotogrametryczną Rentgena (FRSA), metodę o dużej dokładności i precyzji. Niewiele implantów przebadano kinematycznie in vivo. Planujemy zbadać kolana podczas ruchu in vivo i obciążania za pomocą FRSA.

Cel badania:

Celem tego badania jest analiza kinematyki in vivo stabilizowanego przyśrodkowo implantu do alloplastyki stawu kolanowego (GMK Sphere) i porównanie go z dobrze znanym projektem (Nexgen CR, Zimmer Biomet) przy użyciu FRSA.

Za pomocą płaskiej fluoroskopii udokumentujemy i porównamy kinematykę dwóch implantów we wszystkich 6 stopniach swobody (DOF).

26 pacjentów zostanie losowo przydzielonych do dwóch grup, jedna otrzyma protezę NexGen CR, a druga GMK Sphere.