Кинематика современного эндопротезирования коленного сустава

Во всем мире число пациентов, нуждающихся в лечении остеоартрита, увеличивается из-за растущего ожирения, старения населения и высокой требовательности молодого населения. Лермонт описывает эндопротезирование тазобедренного сустава как «операцию века», потому что пациенты очень довольны облегчением боли и функциональностью после процедуры. Эндопротезирование коленного сустава в последние годы также показало многообещающие результаты и по частоте превзошло эндопротезирование тазобедренного сустава в западных странах. Однако удовлетворенность пациентов не столь высока. Сообщаемые проблемы - недостаточная функция и постоянная боль. С другой стороны, эндопротезирование коленного сустава все чаще имплантируют более молодым и активным пациентам, которым требуется высокая функция и качество жизни. Поэтому улучшение результатов эндопротезирования коленного сустава является актуальной проблемой в области ортопедических исследований.

Кинематика коленного сустава и конструкции имплантатов:

Возможной причиной снижения функции замененных коленных суставов является неестественная послеоперационная кинематика коленного сустава. Кинематика замененных колен тесно связана с их функцией. Исследования показывают, что замененные колени с отличными углами сгибания имеют кинематическое сходство с нормальными коленями, а неправильное расположение имплантатов может вызвать послеоперационную боль.

По сравнению с тазобедренным суставом, который представляет собой простой шаровидный сустав, кинематика коленного сустава более сложна. Собственная кинематика коленного сустава представляет собой комбинацию перекатывающегося и скользящего движения мыщелков бедренной кости и ротации большеберцовой кости, при этом откат латерального мыщелка бедренной кости больше, чем медиальный. Откат назад важен при высоких степенях сгибания. Собственная кинематика коленного сустава до конца не изучена, но передняя крестообразная связка (ПКС), по-видимому, является неотъемлемой частью, поскольку колени без функционирующей ПКС демонстрируют меньший откат назад. Основываясь на кинематике нормального коленного сустава, были предприняты различные попытки разработать конструкцию коленных имплантатов для восстановления нормальной кинематики после операции по замене, но при остеоартрите коленного сустава ПКС и задняя крестообразная связка (ЗКС) часто неполноценны, поскольку они повреждаются воспаление. Таким образом, существует три концепции сохранения этих связок при эндопротезировании коленного сустава. 1: пожертвовать ПКС и ЗКС, 2: сохранить ПКС (крестообразная конструкция с сохранением (CR)), 3: сохранить как ПКС, так и ЗКС (двукрестно-сохраняющая конструкция).

Функцию крестообразных связок можно имитировать с помощью различных конструкций большеберцовой вставки. Конструкция CR широко используется в северных странах, особенно имплантат Zimmer Biometri NexGen CR в Норвегии. В литературе имеются данные о миграции имплантата NexGen с высокоточными измерениями. Однако имплантат NexGen CR не сохраняет переднюю крестообразную связку и не имитирует естественную кинематику коленного сустава.

Большеберцовая вставка медиально стабилизированной конструкции имплантата (Medacta International, GMK Sphere) имеет ограниченный медиальный сустав «шар в гнезде» и в то же время допускает латеральное переднезаднее движение (откат). Этот новый дизайн был разработан группой преданных своему делу исследователей. Замысел дизайна состоит в том, чтобы походить на родную кинематику колена, имитируя функцию крестообразных связок и в то же время допуская боковое переднезаднее движение (откат). Теоретически конструкции коленных имплантатов, которые сохраняют функцию крестообразных связок, по прогнозам, имеют кинематику, наиболее близкую к нормальным коленям по сравнению с другими конструкциями, и потенциально могут обеспечить максимальное удовлетворение пациентов.

Аналитический метод:

Радиостереометрический анализ (RSA) используется в ортопедических исследованиях с 1970-х годов. Первоначально этот метод применялся для оценки миграции имплантата (т.е. фиксация) и полиэтиленовое ношение искусственных суставов с использованием статических рентгенограмм. При сочетании РСА с рентгеноскопией мы получаем рентгеноскопический рентгенстереофотограмметрический анализ (ФРСА) — метод с высокой точностью и прецизионностью. Немногие имплантаты были проанализированы кинематически in vivo. Мы планируем исследовать колени во время движения in vivo и нагрузки с помощью FRSA.

Цель исследования:

Целью данного исследования является анализ кинематики in vivo медиально стабилизированного имплантата для артропластики коленного сустава (GMK Sphere) и сравнение его с хорошо известной конструкцией (Nexgen CR, Zimmer Biomet) с использованием FRSA.

Используя плоскопанельную рентгеноскопию, мы задокументируем и сравним кинематику двух имплантатов по всем 6 степеням свободы (DOF).

26 пациентов будут рандомизированы на две группы, одна получит протез NexGen CR, другая группа — GMK Sphere.