Summary
Objective: In assessing the postoperative status of a patellar tendon autograft reconstructed knee it is beneficial to consult the large body of knowledge about measurable passive knee stability and neuromuscular properties. But there are very few verified data about the influence of rupture and operation on the gait of a patient. The purpose of the present study was to evaluate the rehabilitation of a group of patients with patellar tendon autograft reconstructed knees by means of gait parameters in the first postoperative year.
Gate analysis was performed during level walking on 26 patients with a patellar tendon autograft reconstructed knee 8, 11, 26 and 52 weeks post operation. The equipment included an optoelectronic system for recording the kinematics of gait (PRIMAS, Delft, NL) and two KISTLER force plates camouflaged under a 12-m walkway for measuring the ground reaction forces. For the purpose of evaluation and comparison with normal controls (n = 30) quantitative parameters were derived from the knee joint motion, in the horizontal ground reaction force and the moment acting on the knee joint.
Results: Differences in important gait parameters between patient group and controls persisted up to 52 weeks after the operation. Only a minority of the subjects (31%) showed results comparable to the controls. Values obtained from the kinematics of the flexion-extension-motion of the knee joint in mid-stance are especially suitable for diagnosis because the corresponding parameter shows significant relations with all other parameters of evaluation (0,46≤r≤0,59). Moreover, the patients demonstrated significant reductions in knee moments. The deficiencies of external flexion moments during the first part of the stance phase were diminished relatively quickly after the operation. However, the external extension moments during the second part of the stance phase differed from the controls by a significance of ≤ 1% even 52 weeks post operation.
Conclusions: Gait analysis represents an effective method for evaluating the rehabilitation of patients who have an ACL reconstructed knee. The reduced extension moment in the second part of the stance phase is the main reason for reduced flexion-extension-motion in midstance. From therapeutical stand point it is recommended to get good training with special exercises for knee joint extension in midstance as soon as possible after the operation.
Kurzfassung
Problemstellung: Zur Bestimmung des postoperativen Funktionszustandes des Kniegelenks bei Versorgungen mit autologer Patellasehnenplastik nach Komplettruptur des vorderen Kreuzbandes existieren umfangreiche Kenntnisse zur Messung der passiven Kniestabilität und zur Erfassung neuromuskulärer Eigenschaften. Im Gegensatz dazu gibt es nur wenig abgesicherte Daten, die Aussagen zur Auswirkung von Verletzung und Operation auf das Gangbild des Patienten zulassen. In diesem Sinne bestand das Ziel der vorliegenden Untersuchung in der Objektivierung des Rehabilitationsverlaufs der angesprochenen Patientengruppe anhand ganganalytischer Parameter.
26 Patienten, die nach Komplettruptur des vorderen Kreuzbandes mit einer autologen Patellasehnenplastik versorgt worden waren, wurden in der 8., 11., 26. und 52. postoperativen Woche ganganalytisch vermessen. Zur Anwendung kam dabei ein optoelektronisches Verfahren zur Erfassung der Kinematik der Bewegung, welches mit zwei KISTLER-Kraftmeßplatten zur Messung der Bodenreaktionskräfte zeitsynchron verkoppelt ist. Aus den Ganganalysedaten wurden quantitative Bewertungsparameter zur Kinematik der Kniegelenkbewegung, der horizontalen Bodenreaktionskräfte und der am Kniegelenk während des Gehens wirkenden Momente abgeleitet. Diese Größen gestatten einen Vergleich der gesamten Patientengruppe mit einer gesunden Kontrollgruppe (n = 30).
Ergebnisse: Die Patienten zeigen bei wichtigen Gangparametern deutliche verletzungs- und operationsbedingte Normabweichungen. Diese Defizite sind auch ein Jahr postoperativ nur bei einer Minderheit (31%) so reduziert, dass sie im Bereich der Werte der Kontrollgruppe liegen. Für die Diagnose eignet sich besonders die Kniegelenkkinematik, da die hier meßbaren Werte vor allem zwischen Standphasenbeugung und -strekkung signifikante Zusammenhänge mit allen anderen Bewertungsparametern aufweisen (0,46≤r≤0,59). Die horizontalen Bodenreaktionskräfte liefern weniger sensible Aussagen; ab dem dritten Untersuchungszeitpunkt sind die hier gemessenen Abweichungen zur Kontrollgruppe nicht mehr signifikant. Bei den Kniemomenten verringern sich die Defizite der flektierenden Anteile im ersten Teil der Standphase im Jahresverlauf ebenfalls relativ schnell, wohingegen bei den extendierenden Anteilen im zweiten Standphasenteil deutlichere Normabweichungen nachweisbar sind, die sich auch ein Jahr postoperativ mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von < 1% vom Normalkollektiv noch immer unterscheiden.
Schlußfolgerungen: Mit der Methode der Ganganalyse kann der Rehabilitationsverlauf bezüglich der wichtigen Bewegung „Gehen” wirkungsvoll kontrolliert werden. Die Hauptursache der verminderten Flexions-Extensionsbewegung des Kniegelenks während der Standphase ist in verminderten Extensionsmomenten im zweiten Standphasenteil zu sehen. Aus therapeutischer Sicht ist zu empfehlen, die Kniegelenkstrekkung unter dynamischen Bedingungen postoperativ frühestmöglich mit speziellen Übungen für die einzelnen Abschnitte der Standphase zu trainieren.
Key words
Biomechanics - gait analysis - rehabilitation - patellar tendon autograft reconstruction
Schlüsselwörter
Biomechanik - Rehabilitationsverlauf - Patel-lasehnenplastik
