Einfluss der Kapsel auf In vitro Vergleich der Patella-Kinematik (bei Flexion)

Fragestellung In vitro Studien an Kniegelenkskinematoren sind zu einem Standard in der biomechanischen Forschung geworden, um wissenschaftlich und klinische Fragestellungen zu beantworten. Um Fragestellungen bezüglich des Kontaktdrucks im Gelenk zu bestimmen, ist es notwendig Messfolien in das Gelenk einzusetzen und dabei die Kapsel zu eröffnen und auch zum Teil während der Versuchsdurchführung geöffnet zu lassen. Daher stellt sich die Frage, welchen Einfluss übt das Eröffnen der Kniekapsel über einen Subvastuszugang auf die Patella-Kinematik bei Kniebeuge aus.

Methodik Diese Studie wurde mit einem etablierten “weight-bearing” Kniegelenkskinemator durchgeführt. Dieser führt eine Kniebeuge mit einer konstanten Gewichtskraft von 50 N durch. Dabei wurde die Kinematik von sieben humanen Knien mithilfe eines Ultraschall-3D-Bewegungsanalysesystems (CMS 20s Zebris) während einer Flexion von 20° - 130° aufgenommen. Jedes Knie wurde mit intakter und anschließend mit eröffneter Kapsel (Subvastuszugang) getestet. Für die kinematische Analyse wurde die patellofemorale Kinematik bestehend aus Kippung, Rotation, Tilt und Shift der Patella verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Im Bereich von 20° - 80° Flexion lässt sich eine verringerte Kippung der Patella bei eröffneter Kapsel feststellen. Erst ab 80° Flexion stellt sich eine höhere Kippung ein (Apex patellae nach anterior), welche zu einer gemittelten maximalen Abweichung von 0,6° ± 3,59° führt.

Bei der Rotation der Patella kommt es bis zu 70° Flexion im Mittel zu geringen absoluten Abweichungen von maximal 0,3° ± 0,62° (Innenrotation). Ab diesem Flexionsgrad ist allerdings eine verringerte Rotation bei offener Kapsel zu erkennen, die final zu einer Abweichung von 1,3° ± 0,71° führt.

Der Patellatilt zeigt bei den einzelnen Verläufen in niedrigen Beugegraden sehr hohe Unterschiede von bis zu 3,81° im Vergleich zur ungeöffneten Kapsel, jedoch ohne eindeutige Tendenz. Ab 35° Flexion ist eine Annäherung der Graphen erkennbar,welche ab 90° eine höher nach innenrotierte Patella für die geöffnete Kapsel aufweist.

Durch die Kapseleröffnung auf der medialen Seite kommt es beim Shift zu einer erhöhten Lateralisierung der Patella. Diese Studie zeigt, dass das unvermeidliche Eröffnen des Gelenkes erwartungsgemäß zu Abweichungen der Patella-Kinematik führt, welche bei der Auswertung solcher Studien immer berücksichtigt werden sollten. Ob ein teilweiser Verschluss der Gelenkkapsel eine Vergleichbarkeit wiederstellt, muss mit weiteren Studien noch untersucht werden.

Stichwörter Patella kinematics, Capsul, Cadaveric study

Publication History

Article published online:
15 October 2020