Stabilność bezcementowej stabilizowanej przyśrodkowo TKA

Na całym świecie wzrasta liczba pacjentów wymagających leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów (Kurtz et al. 2007). Szczególnie młoda populacja będzie się zwiększać w grupie pacjentów do alloplastyki (Kurtz i in. glin. 2009). Learmonth opisuje plastykę stawu biodrowego jako „operację stulecia”, ponieważ pacjenci są bardzo zadowoleni z ulgi w bólu i funkcji po zabiegu (Learmonth i in., 2007). Endoprotezoplastyki stawu kolanowego również przyniosły w ostatnich latach obiecujące wyniki i przewyższyły częstość występowania alloplastyki stawu biodrowego w krajach zachodnich. Jednak satysfakcja pacjentów nie jest tak wysoka (Dieppe i in. 2012, Carr i in., 2013). Zgłaszane problemy to niewystarczająca funkcja (Hawker i wsp. 2013) oraz uporczywy ból (Wylde i wsp. 2012). Z drugiej strony protezy stawu kolanowego są coraz częściej wszczepiane u młodszych i bardziej aktywnych pacjentów (Rabi i wsp. 2012, Ibrahim i wsp. 2010), którzy wymagają wysokiej funkcji i jakości życia. Udoskonalanie implantów stawu kolanowego jest 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. Na przykład zastąpione kolana z doskonałymi kątami zgięcia mają kinematyczne podobieństwa do normalnych kolan (Watanabe et al. 2013), a nieprawidłowe ustawienie implantów może powodować ból pooperacyjny (Bell et al. 2014).

W porównaniu do stawów biodrowych, które są prostymi przegubami kulowymi, kinematyka stawów kolanowych jest bardziej złożona. Jest to połączenie ruchu tocznego i ślizgowego kłykci kości udowej oraz rotacji kości piszczelowej (Smith et al. 2003). W oparciu o kinematykę prawidłowego stawu kolanowego podjęto różne próby zaprojektowania implantów kolanowych w celu odtworzenia prawidłowej kinematyki po operacji endoprotezoplastyki. W zdrowym kolanie struktury anatomiczne przyczyniające się do kinematyki kolana to dwa więzadła krzyżowe (więzadło krzyżowe przednie; ACL i więzadło krzyżowe tylne; PCL) wewnątrz stawu (ryc. 1). Jednak w kolanach z chorobą zwyrodnieniową stawów ACL może ulec degeneracji w wyniku zapalenia i często nie zasługuje na zachowanie. Dlatego większość projektów całkowitych implantów stawu kolanowego poświęca ACL. Zamiast tego podjęto różne próby projektowania implantów w celu opracowania implantów kolanowych o zwiększonej stabilności.

Jednym z projektów jest kolano podtrzymujące PCL (CR) z przedłużonym tylnym promieniem kości udowej w zgięciu, aby zapewnić większy obszar kontaktu kości udowej z piszczelową przy dużym zgięciu. Ten projekt implantu pozwala na retencję PCL i teoretycznie poprawia wycofywanie przednio-tylne. Kolana CR są szeroko stosowane od wielu dziesięcioleci i dostępne są różne implanty o tej konstrukcji. Chociaż mają one korzystne wyniki kliniczne w punkcie przeżycia (Chalidis i in. 2011), kolana CR nie odtwarzają cofania kości udowej podczas zgięcia in vivo (Watanabe i in. 2013).

Innym projektem jest kolano stabilizowane przyśrodkowo, które ma przyśrodkową artykulację udowo-piszczelową „kula w gnieździe”, aby zachować stabilność przednio-tylną. Implanty z tą koncepcją projektową zyskują popularność w praktyce klinicznej, a ich działanie jest ostatnio poddawane surowej ocenie. Oba więzadła krzyżowe są poświęcane w tej alloplastyce, a charakterystyczna geometria implantu kości udowej i wkładki polietylenowej odgrywa kluczową rolę w jej stabilności. Implanty dostępne na rynku zostały nieco zmienione pod względem składu konstrukcyjnego z powodu gorszych wyników. ,Bragnazoli i wsp. (2019) wykazali, że te implanty mają kinematykę bliższą normalnym kolanom. Może to potencjalnie zapewnić większą satysfakcję pacjentów, niższy wskaźnik zużycia polietylenu i mniejszą migrację in vivo w porównaniu z kolanami CR.

Analityczna metoda protez stawu kolanowego

W tym badaniu wykorzystamy metodę analizy radiostereometrycznej (RSA). Pozycje implantów określa się za pomocą znaczników tantalowych wprowadzanych do kości i modeli implantów. Od lat 70. XX wieku metoda ta jest stosowana w wielu dziedzinach badań ortopedycznych i przeprowadziliśmy już wiele badań z wykorzystaniem RSA do oceny mocowania i zużycia sztucznych stawów (Øhrn i in. 2018, Petursson i in. 2017,). Zaletą metody RSA jest jej wysoka dokładność rzędu 0,1-0,2 mm dla translacji i 0,3 stopnia dla obrotów (Garling et al. 2005) oraz mniej procedur ręcznych w analizie. Ponadto odnotowano klinicznie istotny związek między wczesną migracją implantów piszczelowych wykrytą przez RSA a późną rewizją pod kątem obluzowania (Pijls i in. 2012, Molte i in. 2016).

W trwającym badaniu RSA z cementowanymi implantami wykazano, że analiza migracji jest wykonalna.

Ostatnio analiza mikroruchów oparta na niskodawkowej tomografii komputerowej (CTMA) wydaje się być wykonalnym narzędziem do analizy ruchu implantów. Erikson wykazał w badaniu fantomowym, że analiza ruchu jest wykonalna, ponieważ oferuje podobne poziomy precyzji jak złoty standard RSA (Eriksson i in. 2019). Wczesne wyniki danych klinicznych są obiecujące dla implantów w ramieniu (Broden i in. 2020) oraz w biodrze (Otten i in. 2017).

Mocowanie całkowitej wymiany stawu kolanowego

Mocowanie cementowe jest najbardziej rozpowszechnionym standardem na świecie i nadal uważanym za złoty standard (Nugent i in. 2019). Zapewnia trwałe utrwalenie do 15 - 20 lat. W międzyczasie pojawiło się pytanie, czy mocowanie bezcementowe może poprawić długoterminowe wyniki u wymagającego młodego pacjenta (Nilsson i wsp. 2006, Wojtowicz i wsp. 2019). W wybranych seriach fiksacja hybrydowa okazała się lepsza pod względem przeżywalności niż fiksacja cementowa (Petursson i wsp. 2015). Prudholma i in. (2017) wykazali 94% przeżycie z implantami bezcementowymi z powierzchnią HA po 11 latach. Teoretyczne zalety bezcementowej TKA to zachowanie materiału kostnego, ochrona przed resztkami cementu oraz możliwość uzyskania biologicznego mocowania implantu do kości. Mocowanie bezcementowe zależy jednak w dużej mierze od powierzchni implantu i nie można go ekstrapolować z jednej powierzchni implantu na drugą. Dlatego nowa powierzchnia wymaga gruntownej oceny klinicznej.

Gęstość kości

Dobra masa kostna jest niezbędna do trwałego zespolenia w bezcementowym TKA. Li i wsp. (2000) stwierdzili istotną korelację między migracją a przedoperacyjną gęstością kości. Początkowy zasób kości został odtworzony 2 lata po operacji. Początkowa kość wydawała się być związana z lokalnymi działaniami na styku, które mogą być zależne od powierzchni (Li et al. 2001). Również Andersen i wsp. (2017) stwierdzili wyraźny związek między migracją implantu kości piszczelowej a materiałem kostnym.

Materiał kostny zostanie oceniony śródoperacyjnie przez chirurga poprzez badanie palpacyjne i kontrolne.

Cel tego badania

Głównym celem tego badania jest analiza stabilności in vivo w ciągu 2 lat nowego projektu bezcementowej endoprotezoplastyki stawu kolanowego stabilizowanej przyśrodkowo przy użyciu statycznej RSA. Dane zostaną porównane ze znanymi granicami bezpiecznej migracji (Pijls, Valstar et al. 2012) do 2 lat oraz z wynikami wspomnianego wcześniej badania, w którym zastosowano cementowaną wersję projektu stabilizowanego przyśrodkowo (Øhrn F-D 2021). Wtórnie chcemy zweryfikować analizę mikroruchów opartą na tomografii komputerowej (CTMA), porównując ją z RSA.