Radiografia Estereoscópica da Mecânica da Patela ATJ

A função bem-sucedida e o resultado após a artroplastia total do joelho (ATJ) são parcialmente determinados pela restauração da função femoropatelar (PF) e pela recuperação do mecanismo do quadríceps do joelho. Pacientes com ATJ frequentemente exibem adaptações em seus padrões de movimento durante a atividade funcional que têm sido atribuídas à redução da força do quadríceps e déficits de ativação que podem estar ligados à mecânica do joelho reconstruído. Mudanças na geometria articular com o recapeamento da patela também afetam a cinemática femoropatelar, mecânica de contato e carga no osso patelar. Embora as adaptações de movimento persistam em pacientes com ATJ por muito tempo após o reparo do joelho, a medição da cinemática de 6 graus de liberdade (DOF) da articulação patelofemoral é difícil com os métodos tradicionais de captura de movimento. A radiografia estéreo de alta velocidade (HSSR), um avanço da fluoroscopia biplana, permite a medição do movimento do osso e do implante durante a atividade com precisão sub-mm. A capacidade de medir e modelar a cinemática do joelho com essa precisão pode melhorar a compreensão da mecânica do joelho implantado. Além do mais, a aquisição de HSSR em sincronia com medições de corpo inteiro (captura de movimento de vídeo de segmento corporal, eletromiografia muscular (EMG) e forças de solo) estabelece conexões entre o nível da articulação e a função do corpo inteiro e permite a criação de modelos específicos do assunto de joelho e membro inferior. A integração com a modelagem é importante porque revela as consequências biomecânicas das diferenças na cinemática patelofemoral.

Medições anteriores e comparações de modelagem da cinemática PF entre os designs de cúpula e recapeamento anatômico revelaram diferenças na flexão do plano sagital patelar que têm implicações na eficiência do quadríceps e na satisfação do paciente. A eficiência do quadríceps é uma medida do braço de momento efetivo dos músculos do quadríceps; maior eficiência permite ao quadríceps produzir torque extensor do joelho com menos força. A flexão patelar pode alterar a eficiência do quadríceps, alterando o braço de momento do tendão patelar e a forma como a patela transmite a força do quadríceps devido a mudanças no contato patelofemoral. A satisfação do paciente pode ser afetada por mudanças na eficiência do quadríceps através do aumento da tensão do mecanismo extensor e mudanças na transferência de carga que podem estar ligadas à dor anterior do joelho. Embora as medições de HSSR possam elucidar as diferenças na cúpula e na cinemática anatômica, a modelagem computacional é necessária para determinar como as diferenças cinemáticas afetam as forças articulares e musculares e a funcionalidade geral do membro.

Objetivo 1: Comparação da cinemática femoropatelar entre os designs de cúpula e implantes anatômicos usando radiografia estéreo e correlação com a função do paciente, conforme medido pela pontuação de lesão no joelho e resultado da osteoartrite, pontuação da Knee Society e força. As medidas laboratoriais serão coletadas de 22 pacientes com ATJ com cúpula medializada e 22 pacientes com ATJ com patela anatômica medializada. Números iguais de homens e mulheres serão recrutados para o estudo. O ângulo do componente patelar em relação ao componente femoral será medido e comparado com valores relatados em indivíduos saudáveis. As correlações serão feitas com as pontuações dos resultados do paciente.

Objetivo 2: Comparação de cúpula e braço de momento anatômico, eficiência do quadríceps, mecânica de contato patelar e carga por meio do uso de simulação específica do assunto. O braço de momento será medido em milímetros como a distância do tendão patelar ao centro de rotação da articulação do joelho e comparado com os valores relatados para o joelho saudável. A eficiência do quadríceps será calculada como a razão entre a força do quadríceps e a força do tendão patelar. A mecânica de contato patelar é definida como a força e a localização da força entre os componentes patelar e femoral.