Kinematics of Contemporary Knee Artthroplasty

Över hela världen ökar antalet patienter som behöver behandling för artros på grund av ökad fetma, en åldrande befolkning och en mycket krävande yngre befolkning. Learmonth beskriver höftprotesplastik som "århundradets operation" eftersom patienterna är mycket nöjda med smärtlindring och funktion efter ingreppet. Knäproteser har de senaste åren också visat lovande resultat och har överträffat höftproteser i frekvens i västländer. Patientnöjdheten är dock inte lika hög. Rapporterade problem är otillräcklig funktion och ihållande smärta. Å andra sidan implanteras knäledsproteser alltmer hos yngre och mer aktiva patienter som kräver hög funktion och livskvalitet. Förbättring av resultat efter knäprotesplastik är därför en akut fråga inom området ortopedisk forskning.

Knäkinematik och implantatdesigner:

En möjlig orsak till lägre funktion av ersatta knän är den onaturliga postoperativa knäkinematik. Kinematiken för ersatta knän är nära relaterad till deras funktion. Studier visar att ersatta knän med utmärkta flexionsvinklar har kinematiska likheter med normala knän och felställningar av implantat kan orsaka postoperativ smärta.

Jämfört med höftleden som är en enkel kulled, är knäets kinematik mer komplex. Native knä kinematics är en kombination av en rullande och glidande rörelse av lårbenskondylerna och rotation av skenbenet, där tillbakarullningen av den laterala lårbenskondylen är större än medialt. Roll back är viktigt för höga grader av flexion. Infödd knäkinematik är inte helt klarlagd, men det främre korsbandet (ACL) verkar vara en integrerad del, eftersom knän utan fungerande ACL visar minskad roll back. Utifrån kinematiken i den normala knäleden har olika försök gjorts på utformningen av knäimplantat för att rekonstruera normal kinematik efter ersättningskirurgi, men vid knäartros är ofta ACL och bakre korsbandet (PCL) bristfälliga då de skadas av inflammation. Därför finns det tre koncept för att bibehålla dessa ligament vid knäproteskirurgi. 1: Offra både ACL och PCL, 2: Behåll PCL (CR-designen), 3: Behåll både ACL och PCL (bicruciate-reataining design).

Korsbandens funktion kan efterliknas av olika utformningar av tibialinlägget. CR-designen har använts flitigt i de nordliga länderna, särskilt Zimmer Biometri NexGen CR-implantatet i Norge. Det finns migrationsdata för NexGen-implantatet med högprecisionsmätningar tillgängliga i litteraturen. NexGen CR-implantatet behåller dock inte främre korsbandet och efterliknar inte naturlig knäkinematik.

Tibialinlägget av den medialt stabiliserade implantatdesignen (Medacta International, GMK Sphere) har en begränsad mediall "kula i socket"-led och tillåter samtidigt lateral anterioposterior rörelse (rulla tillbaka). Denna nya design har utvecklats av en grupp engagerade forskare. Designavsikten är att likna knäets naturliga kinematik genom att efterlikna funktionen hos korsbanden och samtidigt tillåta lateral anterioposterior rörelse (rollback). Teoretiskt förutspås knäimplantatdesigner, som bibehåller funktionen av korsligament, ha den kinematik som ligger närmast normala knän jämfört med andra konstruktioner och ha potential att uppnå högsta patienttillfredsställelse.

Analytisk metod:

Radiostereometrisk analys (RSA) har använts inom ortopediska forskningsområden sedan 1970-talet. Den ursprungliga tillämpningen av denna metod var för utvärdering av implantatmigrering (dvs. fixering) och polyetennötning av konstgjorda leder med statiska röntgenbilder. När vi kombinerar RSA med fluoroskopi får vi Fluoroscopic Roentgen Stereophotogrammetric Analysis (FRSA), en metod med hög noggrannhet och precision. Få implantat har analyserats kinematiskt in vivo. Vi planerar att undersöka knäna under in vivo-rörelse och viktbärande med FRSA.

Syftet med studien:

Syftet med denna studie är att analysera kinematiken in vivo hos ett medialt stabiliserat knäprotesimplantat (GMK Sphere) och att jämföra det med en välkänd design (Nexgen CR, Zimmer Biomet) med hjälp av FRSA.

Genom att använda plattskärmsfluoroskopi kommer vi att dokumentera och jämföra kinematiken för de två implantaten i alla 6 frihetsgrader (DOF).

26 patienter kommer att randomiseras i två grupper, en kommer att få NexGen CR-protesen, den andra gruppen GMK-sfären.