Kniegelenksendoprothesen - Die sagittale Kurvatur der Knie-TEP bestimmt die In-vivo Kinematik

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Kessler O, Durselen L, Banks S, Mannel H, Marin F: Sagittal curvature of total knee replacements predicts in vivo kinematics. Clin.Biomech.(Bristol., Avon.) 2007; 22(1): 52-58.

Studiendesign

In einer retrospektiven Studie wurden zwei unterschiedliche Knieendoprothesen mittels der 3D-Fluoroskopie an insgesamt 13 Patienten untersucht. Die dreidimensional kinematische Beurteilung der tibiofemoralen Bewegung erfolgte postoperativ nach einem Follow-up von mindestens 12 Monaten. Die beiden untersuchten kreuzband-erhaltenden Prothesen unterscheiden sich im Wesentlichen nur in der sagittalen Geometrie: eine mit einem sagittalen Doppelradius (n = 7, Series 7 000, Stryker), die andere mit einem Einzelradius (n = 6, Scorpio, Stryker). Die dreidimensionalen Bewegungen des rekonstruierten Gelenks während des Treppensteigens wurden mittels der "Finite Helical Axes" (FHA) dargestellt. Dabei wurden die während der Bewegung entstehende Rotationsachsen (FHA) und deren Winkel- und Wegabweichungen von einer idealisierten mediolateralen Prothesenachse berechnet.

Ergebnisse

Die Autoren berichten eine signifikant größere Wanderung der Rotationsachse während des Treppensteigens bei Patienten mit einer Doppelradiusprothese, als bei Patienten mit einer Einzelradiusprothese. Für die erhöhte Rotationsachsenwanderung der Doppelradiusprothese ist eine vermehrte Verschiebung und Neigung der Rotationsachsen relativ zur Femurkomponente zu beobachten. Die Autoren schlussfolgern, dass unterschiedliche sagittale Geometrien zu Unterschieden der in vivo Kinematik des rekonstruierten Gelenks führen. Demnach bietet die Einzelradiusprothese einen gleichmäßigeren und bezogen auf die Frontal-Ebene auch stabileren Bewegungsablauf als das Doppelradiusdesign. Die Autoren argumentieren, dass die FHA wichtige zusätzliche Information liefert, die bei der kinematischen Designoptimierung von Knieendoprothesen zum Tragen kommen könnte.

Kommentar

Dass sich die sagittale Geometrie eines Femur-Komponentes auf die Kinematik des Gelenks im Patienten auswirkt, lässt sich sicherlich nachvollziehen. Darüber hinaus ist es auch nicht überraschend, dass ein im Prinzip gekoppeltes Design, wie bei der Einzelradiusprothese vorhanden, zu einer geringeren Verschiebung der Rotationsachse während der Beugung und Streckung des Gelenks führt, als beispielweise bei der Doppelradiusprothese, die ein weniger kongruentes Design aufzeigt. Die Fluoroskopie, die von Autor S. Banks mitentwickelt wurde, ist ein wichtiges und innovatives Verfahren, das es erst überhaupt ermöglicht hat, genaue Bewegungsabläufe am Patienten zu untersuchen. Die Autoren sehen in der FHA ein objektives Messverfahren, das unabhängig von anatomischen Landmarken und deren Lokalisierung arbeitet, das aber noch nicht die Anerkennung hat, der diese innovativen Messtechnik eigentlich zukommen sollte. Leider reduzieren die Autoren aber die in den FHA erhaltene Information auf zwei auf die Femur-Komponente bezogene Parameter. Weil diese beiden Parameter nur Aussagen über die Abweichung der FHA relativ zu einer in der Prothese verankerten mediolateralen Achse, aber nicht über den Verlauf der FHA zulassen ist ein sinnvoller kinematischer Vergleich nicht möglich. Um beurteilen zu können, ob die Prothesengeometrie eine Wiederherstellung der physiologischen Gelenkkinematik zulässt, müsste der Rotationsachsen-Verlauf relativ zu anatomischen Landmarken dargestellt werden, da sich die physiologische Rotationsachse während Kniegelenksextension von posterior nach anterior bewegt. Ob diese, oder eine paradoxe anterior nach posterior Bewegung stattfindet, lässt sich nicht aus den vorgestellten Parametern differenzieren. PD Dr. Ing. Christof Hurschler