Aus den Sektionen – AE Deutsche Gesellschaft für Endoprothetik
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Einleitung
Intraoperative Analyse der Anatomie und Kinematik in der Knieendoprothetik Intraoperative Evaluation of Total Knee Arthroplasty: Anatomic and Kinematic Assessment with Trial Components Zusammenfassung
Abstract
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Durch die Verwendung von Probekomponenten kann in der Knieendoprothetik eine fehlerhafte knöcherne Resektion und Einstellung der ligamentären Strukturen erkannt und vermieden werden. Diese Arbeit stellt einen 8-Punkte-Algorithmus vor, um vor der Implantation der definitiven Implantate die Wiederherstellung der Anatomie und Kinematik zu überprüfen. Für die Beurteilung der Anatomie sollte neben der Größe und Passform der Komponenten auch die Rotation bestimmt bzw. überprüft werden. Die femorale Rotation wird mittels der Epikondylenachse kontrolliert. Die tibiale Rotation wird anhand knöcherner Landmarken wie der Tuberositas tibiae ausgerichtet. Patellarseitig kann überstehender Knochen („uncovered bone“) identifiziert und entfernt werden. Für die Wiederherstellung einer möglichst physiologischen Kinematik sollte die Gelenklinie exakt rekonstruiert werden. Hierfür stellt die Basis der resezierten Menisken eine hilfreiche Referenz dar. Ein zu enger Streckspalt fällt durch eine eingeschränkte Streckfähigkeit auf. Ein zu enger bzw. unbalancierter Beugespalt zeigt sich durch das sog. „booking“ bzw. „spin-out“ des Inlays sowie das Abheben der femoralen Probekomponente vom Knochen. Mit dem POLO-Test (pullout, lift-off) lässt sich die Spannung des hinteren Kreuzbands und die Weite des Beugespalts kontrollieren. Über spezifische Tests lassen sich die korrekte Positionierung, der Lauf und das „overstuffing“ der Patellakomponente überprüfen. Der vorgestellte 8-Punkte-Algorithmus nutzt die Probeteile, um noch vor endgültiger Fixation der Komponenten die Anatomie und Kinematik zu überprüfen, Fehler zu visualisieren und Feineinstellungen in Position und Weichteilbalancierung vornehmen zu können.
The intraoperative use of trial components in total knee arthroplasty (TKA) is of paramount importance to prevent inadequate ligament balance and to achieve optimal position of the definitive components. This review demonstrates an 8step algorithm to assess the anatomy of the femoral, tibial and patellar component as well as the kinematics of the tibiofemoral and patellofemoral joints. Trial components allow an easy assessment of the anatomic fit of the final implants. Upon the trials insertion, bone coverage and the component overhang should be evaluated. The femoral rotation should be assessed using the transepicondylar axis and for the tibial component rotation assessment, the tibial tuberosity would be the most reliable bony landmark. Addressing the patella, sizing and bone coverage should be thoroughly evaluated. In order to restore physiological kinematics the remnants of the meniscus rim can be used to determine the correct reconstruction of the joint line. A tight extension gap results in limited extension, whereas a tight or unbalanced flexion gap leads to “booking” or “spin-out” of the inlay. The POLO test (pull-out, lift- off) allows an easy assessment of the posterior cruciate ligament tension and the size of the flexion gap as well. To prevent postoperative dislocation and overstuffing, specific tests for correct patellar positioning and tracking support should be performed. The anatomy and kinematics of total knee arthroplasty have to be evaluated by trial components on a routine basis before inserting the final implants in order to identify implant positioning errors and inadequate ligament balance.
Bis zu 20% der Patienten nach Knietotalendoprothese geben an, mit ihrem künstlichen Gelenk nicht zufrieden zu sein [1]. Neben der korrekten knöchernen Resektion in der sagittalen und koronaren Ebene wird für die Wiederherstellung einer möglichst physiologischen Kniegelenkskinematik die korrekte Positionierung der Komponenten und Einstellung der Weichteilspannung als maßgeblicher Erfolgsfaktor dieses Eingriffs verstanden. Voraussetzung für die intraoperative Beurteilung dieser Faktoren noch vor endgültiger Prothesenfixation ist die Verwendung von Probekomponenten. Dadurch soll eine fehlerhafte Zementierung der Prothesenkomponenten sowie die insuffiziente Einstellung der ligamentären Strukturen vermieden werden. Die Beurteilung der biomechanischen Situation des OPSitus sollte einem standardisierten Algorithmus folgen. Hierfür werden in der Femur-first-Technik Anatomie und Kinematik mittels Probekomponenten in 8 Schritten beurteilt.
Überprüfung der korrekten anatomischen Rekonstruktion !
Femur Nach der distalen Resektion wird intramedullär der präoperativ gemessene femorale Valguswinkel überprüft [2]. Die Rekonstruktion der Gelenklinie spielt eine entscheidende Rolle für die Funktion einer Knieprothese [3]. Noch vor dem Einsetzen der Probekomponenten empfiehlt es sich, die knöchernen Resektate des distalen, ventralen und posterioren femoralen Schnittes mit den Probeteilen zu vergleichen. Auf diese Weise kann einfach und schnell überprüft werden, ob die Menge des resezierten Knochens der Implantatdicke entspricht und die Gelenklinie ana" Abb. 1). tomisch rekonstruiert wird (l Unter- oder Überresektionen können somit schon früh im Operationsablauf erkannt und ggf. korrigiert werden. Unmittelbar nach Einbringen der Probekomponenten wird femoralseitig auf ein mediolaterales Überstehen (engl. overhang) der Komponente geachtet. Sollte dies durch ein anatomisches Missverhältnis zwischen anteroposteriorem und mediolateralem Durchmesser verursacht sein, so bieten moderne Implantatsysteme inzwischen eine höhere Anzahl an Femurgrößen sowie häufig schmalere Varianten in mediolateraler Ausdehnung bei
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Abb. 1 a bis c Überprüfung der Menge des resezierten Knochens im Vergleich zur Dicke des Implantats, um Unter- oder Überresektionen schon früh im Operationsablauf zu erkennen und ggf. zu korrigieren. a distale Resektion; b ventrale Resektion; c posteriore Resektion.
konstantem anteroposteriorem Durchmesser. Bei zu großem Femur in der koronaren Ebene, wobei die Resektionsflächen durch das Implantat nicht völlig abgedeckt werden, empfiehlt sich eine möglichst laterale Positionierung des Implantats ohne Überhang, um das Gleitverhalten der Patella zu optimieren. Falls eine kreuzbandersetzende Prothese mit einem Box-Design eingesetzt werden soll, ist die Passform der präparierten Box so zu prüfen. Es empfiehlt sich, nach dem Zurechtsägen der femoralen Box, die femorale Probekomponente ohne Impaktor einzubringen. Auf diese Weise kann das Risiko einer Kondylenfraktur durch eine knöchern unvollständig präparierte PSBox vermieden werden. Im nächsten Schritt wird die femorale Rotation mithilfe der Epikondylenachse kontrolliert [4].
komponenten) ist dabei nicht zu beweisen [6]. Für die Festlegung der Rotation der tibialen Komponente wird meist die Tuberositas tibiae verwendet [7].
Patella Auch für die Patella gilt, dass die Höhe des Resektats der Höhe der Patellakomponente entsprechen sollte, um das sog. Overstuffing zu verhindern. Hier kann die Höhe des Resektats einfach mit der Dicke der Patellakomponente verglichen werden. Für die Messung der Planarität der Resektion wird die Patella in 4 Quadranten eingeteilt und die Höhe eines jeden Quadranten einzeln bestimmt. Durch die eingebrachte Probekomponente der Patella kann überstehender Knochen (engl. uncovered bone) identifiziert und entfernt werden, um einem ImpingementSyndrom vorzubeugen.
Tibia Zu Beginn der Analyse wird extramedullär die Resektionsebene in der koronaren und sagittalen Ebene kontrolliert und im nächsten Schritt die exakte Passform des Probeteils überprüft. Obwohl kontrovers diskutiert, wird zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine postoperative Beinachse von 0° angestrebt [5]. In Abhängigkeit der zugrunde liegenden anatomischen Variante (valgische oder varische Beinachse) wird medial und lateral unterschiedlich viel Knochen reseziert. Die Referenzierung der Resektionsdicke entsprechend der Implantatdicke erfolgt dabei meist von der weniger degenerativ veränderten Seite. Im Zweifelsfall ist das Tibiaresektat mit heranzuziehen und die laterale und mediale Resektion sind mit der Planung zu vergleichen. Für eine optimale Krafteinleitung in die Tibiametaphyse sollte die Tibiakomponente, soweit möglich, kortikal abgestützt werden, ohne überzustehen. Dies lässt sich durch ein Prothesensystem mit eng abgestuften Größen der tibialen Komponente realisieren. Der oft vermutete Vorteil asymmetrischer Tibiakomponenten (sog. anatomischer Tibia-
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Analyse der Kniegelenkskinematik !
Die exakte Rekonstruktion der Gelenklinie ist Voraussetzung für eine möglichst physiologische Kinematik des Knies. Hierfür stellt die Basis der resezierten Menis" Abb. 2) ken eine hilfreiche Referenz dar (l [8]. Für eine physiologische Kinematik ist darüber hinaus ein balancierter Streckund Beugespalt von eminenter Bedeutung.
den, sollte die Gelenklinie nicht mehr als 2–4 mm verändert werden [9]. Alternativ kann die Resektion des hinteren Kreuzbands und Umstieg auf ein PS-Design erwogen werden. Entgegen der Ansicht, dass die Resektion des hinteren Kreuzbands isoliert den Beugespalt öffnet, konnte gezeigt werden, dass Streck- und Beugespalt ähnlich weiter werden [10, 11].
Beugespalt Während die eingeschränkte Streckfähigkeit ein Hinweis für einen zu engen Streckspalt ist, zeigt das Abheben der femoralen Probekomponente vom Knochen während der Beugung des Kniegelenks (engl. femoral pop-out) einen zu engen " Video 1). Tibialseitig Beugespalt an [12] (l zeigt sich ein zu enger Beugespalt durch das Abheben des Probe-Inlays von der Tibiakomponente bzw. das Abheben der gesamten Tibiakomponente (engl. booking, " Video 2). Ein zu weiter Beugespalt zeigt l sich durch eine vermehrte mediolaterale Aufklappbarkeit oder vermehrtes sagittales Bewegungsspiel bei kreuzbanderhaltendem Prothesendesign. Bei asymmetrischem Spalt, d. h. ipsilateral zu engem bzw. kontralateral zu weitem Beugespalt, zeigt sich auf der zu engen Seite ein sog. „Catching“ als Zeichen des vermehrten Druckes und auf der kontralateralen Seite ein Lift-off als Zeichen der Instabilität. Bei Verwendung einer rotierenden Plattform
Streckspalt Die Beurteilung der tibiofemoralen Kniegelenkskinematik beginnt mit der Analyse des Streckspalts. Ein intraoperativ nicht zu streckendes Knie wird auch postoperativ nicht zu strecken sein. Sollte sich das Gelenk trotz adäquater knöcherner Resektion nach dorsalem Kapsel-Release und Abtragen der posterioren Osteophyten des Femurs nicht voll strecken lassen, sollte bei balanciertem Beugespalt distalfemoral und bei zusätzlich bestehendem zu engem Beugespalt proximal-tibial Knochen nachreseziert werden. Um jedoch das funktionelle Ergebnis nicht zu gefähr-
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Abb. 2 Die Basis der resezierten Menisken (Pfeil) stellt eine hilfreiche Referenz für die exakte Rekonstruktion der Gelenklinie dar.
Video 2 Abb. 3 Kontrolle der korrekten Positionierung der Patellaprobekomponente. Der auf die Probekomponente aufgesteckte Ausleger (Pfeil) erleichtert die Einstellung der Rotation der Probekomponente in 90° zur Zugrichtung des M. quadrizeps (gelbe Linien).
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kann sich das Inlay auf der laxeren Seite herausdrehen und nach ventral subluxieren (engl. spin-out). In einer solchen Situation muss die Integrität der Ligamente und die knöchernen Resektionsebenen überprüft werden. Sollte ein asymmetrischer Spalt zurückbleiben, wird das sukzessive Release der zu engen Seite und bei Bedarf die Verwendung eines höheren Inlays empfohlen. Bei kreuzbanderhaltenden Prothesensystemen sollte nun die Spannung des hinteren Kreuzbands (HKB) überprüft werden. Hierfür eignet sich beispielsweise der POLO-Test (engl. pull-out, lift-off) [13]. Bei adäquat eingestellter HKB-Spannung lässt sich in Flexion die tibiale Probekomponente mit dem Inlay nicht unter dem Femur herausziehen (= pull-out) und das Inlay hebt sich bei zunehmender Flexion nicht vom Plateau ab (= lift-off). Bei extrem straffen HKB empfiehlt sich das subperiostale Release an der Tibia. Femoralseitig kann die Spannung des HKBs durch wiederholtes Einstechen mit einer Kanüle
Video 4
(engl. needeling) in das HKB eingestellt " Video 3). Für den Fall eines bawerden (l lancierten Streckspalts und eines symmetrisch zu engen Beugespalts kann eine sog. „Femur-Minus-Variante“ zur isolierten Vergrößerung des Beugespalts verwendet werden. Eine substanzielle Verminderung des Posterior Condylar Offset sollte jedoch insbesondere bei CR-Designs vermieden werden, da hieraus eine schlechtere Flexion und Impingement zwischen Femur und posteriorem Inlay resultieren kann [14].
Stabilität Neben dem Bewegungsumfang sollte intraoperativ durch Varus-valgus-Stress die Stabilität des lateralen und medialen Kompartiments über den gesamten Be-
wegungsumfang, insbesondere zwischen 30° und 60° (mid-flexion) überprüft werden. In maximaler Flexion bietet sich die sog. 4er-Position zur Beurteilung des lateralen Kompartiments an.
Femorales Rollback Im nächsten Schritt der kinematischen Analyse des Gelenks wird das femorale Rollback kontrolliert [15]. Unter dem Rollback wird das im nativen Knie mit zunehmender Flexion zu beobachtende physiologische Rückwärtsrollen des Femurs gegenüber der Tibia verstanden [15]. Durch das Rollback entsteht in tiefer Flexion zwischen Femur und Tibia Raum für die Patella, um die Anpresskräfte auf das patellofemorale Gleitlager zu minimieren " Video 4). (l
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Abb. 4 Überprüfung des patellofemoralen Anpressdrucks sowie der Spannung der Retinacula durch den sog. One-Stitch-Test. Mit einer dünnen resorbierbaren Kapselnaht (Pfeil) wird die mediale Arthrotomie im Bereich des oberen Patellapols probeweise verschlossen und anschließend das Knie maximal flektiert. Bei korrekter Einstellung des patellofemoralen Gelenks (Anatomie und Kinematik) sollte die Naht nicht reißen.
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Patellofemorales Gelenk
Fazit
Die korrekte Positionierung der Patellaprobekomponente wird über den gesamten Bewegungsablauf kontrolliert. Die Rotation der Probekomponente sollte in 90° zur Zugrichtung des M. quadrizeps eingestellt werden. Einige Prothesensysteme bieten hierzu aufsteckbare „Ausleger“, welche die Kontrolle der Positionierung der Probekomponente erleich" Abb. 3). tern (l Die Patella sollte ohne Zuhilfenahme eines Stabilisators wie dem Daumen (engl. no thumb test) zentral in der femoralen Trochlea gleiten [16]. Folgend wird die Weite der lateralen Patellastabilisatoren beurteilt. Hierzu sollte sich die Patella mit der aufgebrachten Probekomponente problemlos vertikal auf die tiefste Stelle des ventralen Femurschilds stellen lassen (engl. vertical patella test) [16]. Der patellofemorale Anpressdruck sowie die Spannung der Retinacula lassen sich klinisch überprüfen, indem man die mediale Arthrotomie mit einer dünnen resorbierbaren Kapselnaht im Bereich des oberen Patellapols probeweise verschließt und anschließend das Knie maximal flektiert. Bei korrekter Einstellung des patellofemoralen Gelenks (Anatomie und Kinematik) sollte die Naht nicht reißen (engl. one " Abb. 4) [16]. Weiter kann in stitch test, l der seitlichen Aufsicht das Verkippen der Patella (engl. patella tilt) überprüft und ggf. durch die Verwendung einer anatomischen Patella reduziert werden.
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Die Verwendung von Probekomponenten in der Knieendoprothetik ermöglicht bereits intraoperativ eine Überprüfung der entscheidenden Parameter der Passform, Position und Gelenkfunktion des ersetzten Gelenks. Nur so kann vor der endgültigen Fixation der Komponenten durch Anpassungen der Anatomie und Kinematik ein optimales Operationsergebnis erzielt werden. In der aktuellen Literatur werden hierfür diverse Tests beschrieben, die intraoperativ einfach und schnell durchführbar sind. Schlussendlich lässt jedoch eine schlechte Zementiertechnik mit schlechter Positionierung der Komponenten alle vorherigen Planungen mit den Probekomponenten hinfällig werden.
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Interessenkonflikt: Nein 16
P. von Roth 1, 2, T. Pfitzner 1, M. Fuchs 1, C. Perka 1 1 Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Orthopädie, Charité – Universitätsmedizin Berlin 2 Berlin-Brandenburg School for Regenerative Therapies, Charité – Universitätsmedizin Berlin Literatur 1 Carr AJ, Robertsson O, Graves S et al. Knee replacement. Lancet 2012; 379: 1331–1340 2 Pfitzner T, von Roth P, Perka C et al. Intramedullary control of distal femoral resection results in precise coronal alignment in TKA. Arch Orthop Trauma Surg 2014; 134: 459– 465 3 Bieger R, Huch K, Kocak S et al. The influence of joint line restoration on the results of re-
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vision total knee arthroplasty: comparison between distance and ratio-methods. Arch Orthop Trauma Surg 2014; 134: 537–541 Scuderi GR, Insall JN. Rotational positioning of the femoral component in total knee arthroplasty. Am J Knee Surg 2000; 13: 159– 161 Bellemans J. Neutral mechanical alignment: a requirement for successful TKA: opposes. Orthopedics 2011; 34: e507–509 Clary C, Aram L, Deffenbaugh D et al. Tibial base design and patient morphology affecting tibial coverage and rotational alignment after total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2014; 22: 3012– 3018 Lutzner J, Krummenauer F, Gunther KP et al. Rotational alignment of the tibial component in total knee arthroplasty is better at the medial third of tibial tuberosity than at the medial border. BMC Musculoskelet Disord 2010; 11: 57 Shetty GM, Mullaji A, Bhayde S. Computer guided restoration of joint line and femoral offset in cruciate substituting total knee arthroplasty. Knee 2012; 19: 611–616 Snider MG, Macdonald SJ. The influence of the posterior cruciate ligament and component design on joint line position after primary total knee arthroplasty. J Arthroplasty 2009; 24: 1093–1098 Matziolis G, Perka C. Primary resection of the posterior cruciate ligament does not produce a gap mismatch in the navigated gap technique. Orthopedics 2010; 33: 68–70 Baldini A, Scuderi GR, Aglietti P et al. Flexionextension gap changes during total knee arthroplasty: effect of posterior cruciate ligament and posterior osteophytes removal. J Knee Surg 2004; 17: 69–72 Ritter MA, Faris PM, Keating EM. Posterior cruciate ligament balancing during total knee arthroplasty. J Arthroplasty 1988; 3: 323–326 Scott RD, Chmell MJ. Balancing the posterior cruciate ligament during cruciate-retaining fixed and mobile-bearing total knee arthroplasty: description of the pull-out lift-off and slide-back tests. J Arthroplasty 2008; 23: 605–608 Arabori M, Matsui N, Kuroda R et al. Posterior condylar offset and flexion in posterior cruciate-retaining and posterior stabilized TKA. J Orthop Sci 2008; 13: 46–50 Victor J, Bellemans J. Physiologic kinematics as a concept for better flexion in TKA. Clin Orthop Relat Res 2006; 452: 53–58 Goyal N, Matar WY, Parvizi J. Assessing patellar tracking during total knee arthroplasty: a technical note. Am J Orthop (Belle Mead NJ) 2012; 41: 450–451
Bibliografie DOI http://dx.doi.org/10.1055/s-1545968 Z Orthop Unfall 2015; 153: 317–320 © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York · ISSN 1864‑6697 Korrespondenzadresse Dr. Philipp von Roth Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Orthopädie Charité – Universitätsmedizin Berlin Charitéplatz 1 10117 Berlin Tel.: 0 30/4 50 61 52 27 Fax: 0 30/4 50 51 59 05 [email protected]
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Durch die Verwendung von Probekomponenten kann in der Knieendoprothetik eine fehlerhafte knöcherne Resektion und Einstellung der ligamentären Strukturen erkannt und vermieden werden. Diese Arbeit stellt einen 8-Punkte-Algorithmus vor, um vor der Implantation der definitiven Implantate die Wiederherstellung der Anatomie und Kinematik zu überprüfen. Für die Beurteilung der Anatomie sollte neben der Größe und Passform der Komponenten auch die Rotation bestimmt bzw. überprüft werden. Die femorale Rotation wird mittels der Epikondylenachse kontrolliert. Die tibiale Rotation wird anhand knöcherner Landmarken wie der Tuberositas tibiae ausgerichtet. Patellarseitig kann überstehender Knochen („uncovered bone“) identifiziert und entfernt werden. Für die Wiederherstellung einer möglichst physiologischen Kinematik sollte die Gelenklinie exakt rekonstruiert werden. Hierfür stellt die Basis der resezierten Menisken eine hilfreiche Referenz dar. Ein zu enger Streckspalt fällt durch eine eingeschränkte Streckfähigkeit auf. Ein zu enger bzw. unbalancierter Beugespalt zeigt sich durch das sog. „booking“ bzw. „spin-out“ des Inlays sowie das Abheben der femoralen Probekomponente vom Knochen. Mit dem POLO-Test (pullout, lift-off) lässt sich die Spannung des hinteren Kreuzbands und die Weite des Beugespalts kontrollieren. Über spezifische Tests lassen sich die korrekte Positionierung, der Lauf und das „overstuffing“ der Patellakomponente überprüfen. Der vorgestellte 8-Punkte-Algorithmus nutzt die Probeteile, um noch vor endgültiger Fixation der Komponenten die Anatomie und Kinematik zu überprüfen, Fehler zu visualisieren und Feineinstellungen in Position und Weichteilbalancierung vornehmen zu können.
The intraoperative use of trial components in total knee arthroplasty (TKA) is of paramount importance to prevent inadequate ligament balance and to achieve optimal position of the definitive components. This review demonstrates an 8step algorithm to assess the anatomy of the femoral, tibial and patellar component as well as the kinematics of the tibiofemoral and patellofemoral joints. Trial components allow an easy assessment of the anatomic fit of the final implants. Upon the trials insertion, bone coverage and the component overhang should be evaluated. The femoral rotation should be assessed using the transepicondylar axis and for the tibial component rotation assessment, the tibial tuberosity would be the most reliable bony landmark. Addressing the patella, sizing and bone coverage should be thoroughly evaluated. In order to restore physiological kinematics the remnants of the meniscus rim can be used to determine the correct reconstruction of the joint line. A tight extension gap results in limited extension, whereas a tight or unbalanced flexion gap leads to “booking” or “spin-out” of the inlay. The POLO test (pull-out, lift- off) allows an easy assessment of the posterior cruciate ligament tension and the size of the flexion gap as well. To prevent postoperative dislocation and overstuffing, specific tests for correct patellar positioning and tracking support should be performed. The anatomy and kinematics of total knee arthroplasty have to be evaluated by trial components on a routine basis before inserting the final implants in order to identify implant positioning errors and inadequate ligament balance.
Bis zu 20% der Patienten nach Knietotalendoprothese geben an, mit ihrem künstlichen Gelenk nicht zufrieden zu sein [1]. Neben der korrekten knöchernen Resektion in der sagittalen und koronaren Ebene wird für die Wiederherstellung einer möglichst physiologischen Kniegelenkskinematik die korrekte Positionierung der Komponenten und Einstellung der Weichteilspannung als maßgeblicher Erfolgsfaktor dieses Eingriffs verstanden. Voraussetzung für die intraoperative Beurteilung dieser Faktoren noch vor endgültiger Prothesenfixation ist die Verwendung von Probekomponenten. Dadurch soll eine fehlerhafte Zementierung der Prothesenkomponenten sowie die insuffiziente Einstellung der ligamentären Strukturen vermieden werden. Die Beurteilung der biomechanischen Situation des OPSitus sollte einem standardisierten Algorithmus folgen. Hierfür werden in der Femur-first-Technik Anatomie und Kinematik mittels Probekomponenten in 8 Schritten beurteilt.
Überprüfung der korrekten anatomischen Rekonstruktion !
Femur Nach der distalen Resektion wird intramedullär der präoperativ gemessene femorale Valguswinkel überprüft [2]. Die Rekonstruktion der Gelenklinie spielt eine entscheidende Rolle für die Funktion einer Knieprothese [3]. Noch vor dem Einsetzen der Probekomponenten empfiehlt es sich, die knöchernen Resektate des distalen, ventralen und posterioren femoralen Schnittes mit den Probeteilen zu vergleichen. Auf diese Weise kann einfach und schnell überprüft werden, ob die Menge des resezierten Knochens der Implantatdicke entspricht und die Gelenklinie ana" Abb. 1). tomisch rekonstruiert wird (l Unter- oder Überresektionen können somit schon früh im Operationsablauf erkannt und ggf. korrigiert werden. Unmittelbar nach Einbringen der Probekomponenten wird femoralseitig auf ein mediolaterales Überstehen (engl. overhang) der Komponente geachtet. Sollte dies durch ein anatomisches Missverhältnis zwischen anteroposteriorem und mediolateralem Durchmesser verursacht sein, so bieten moderne Implantatsysteme inzwischen eine höhere Anzahl an Femurgrößen sowie häufig schmalere Varianten in mediolateraler Ausdehnung bei
von Roth P et al. Intraoperative Analyse der …
Z Orthop Unfall 2015; 153: 317–320
Heruntergeladen von: Universite Laval. Urheberrechtlich geschützt.
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Aus den Sektionen – AE Deutsche Gesellschaft für Endoprothetik
Abb. 1 a bis c Überprüfung der Menge des resezierten Knochens im Vergleich zur Dicke des Implantats, um Unter- oder Überresektionen schon früh im Operationsablauf zu erkennen und ggf. zu korrigieren. a distale Resektion; b ventrale Resektion; c posteriore Resektion.
konstantem anteroposteriorem Durchmesser. Bei zu großem Femur in der koronaren Ebene, wobei die Resektionsflächen durch das Implantat nicht völlig abgedeckt werden, empfiehlt sich eine möglichst laterale Positionierung des Implantats ohne Überhang, um das Gleitverhalten der Patella zu optimieren. Falls eine kreuzbandersetzende Prothese mit einem Box-Design eingesetzt werden soll, ist die Passform der präparierten Box so zu prüfen. Es empfiehlt sich, nach dem Zurechtsägen der femoralen Box, die femorale Probekomponente ohne Impaktor einzubringen. Auf diese Weise kann das Risiko einer Kondylenfraktur durch eine knöchern unvollständig präparierte PSBox vermieden werden. Im nächsten Schritt wird die femorale Rotation mithilfe der Epikondylenachse kontrolliert [4].
komponenten) ist dabei nicht zu beweisen [6]. Für die Festlegung der Rotation der tibialen Komponente wird meist die Tuberositas tibiae verwendet [7].
Patella Auch für die Patella gilt, dass die Höhe des Resektats der Höhe der Patellakomponente entsprechen sollte, um das sog. Overstuffing zu verhindern. Hier kann die Höhe des Resektats einfach mit der Dicke der Patellakomponente verglichen werden. Für die Messung der Planarität der Resektion wird die Patella in 4 Quadranten eingeteilt und die Höhe eines jeden Quadranten einzeln bestimmt. Durch die eingebrachte Probekomponente der Patella kann überstehender Knochen (engl. uncovered bone) identifiziert und entfernt werden, um einem ImpingementSyndrom vorzubeugen.
Tibia Zu Beginn der Analyse wird extramedullär die Resektionsebene in der koronaren und sagittalen Ebene kontrolliert und im nächsten Schritt die exakte Passform des Probeteils überprüft. Obwohl kontrovers diskutiert, wird zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine postoperative Beinachse von 0° angestrebt [5]. In Abhängigkeit der zugrunde liegenden anatomischen Variante (valgische oder varische Beinachse) wird medial und lateral unterschiedlich viel Knochen reseziert. Die Referenzierung der Resektionsdicke entsprechend der Implantatdicke erfolgt dabei meist von der weniger degenerativ veränderten Seite. Im Zweifelsfall ist das Tibiaresektat mit heranzuziehen und die laterale und mediale Resektion sind mit der Planung zu vergleichen. Für eine optimale Krafteinleitung in die Tibiametaphyse sollte die Tibiakomponente, soweit möglich, kortikal abgestützt werden, ohne überzustehen. Dies lässt sich durch ein Prothesensystem mit eng abgestuften Größen der tibialen Komponente realisieren. Der oft vermutete Vorteil asymmetrischer Tibiakomponenten (sog. anatomischer Tibia-
von Roth P et al. Intraoperative Analyse der …
Analyse der Kniegelenkskinematik !
Die exakte Rekonstruktion der Gelenklinie ist Voraussetzung für eine möglichst physiologische Kinematik des Knies. Hierfür stellt die Basis der resezierten Menis" Abb. 2) ken eine hilfreiche Referenz dar (l [8]. Für eine physiologische Kinematik ist darüber hinaus ein balancierter Streckund Beugespalt von eminenter Bedeutung.
den, sollte die Gelenklinie nicht mehr als 2–4 mm verändert werden [9]. Alternativ kann die Resektion des hinteren Kreuzbands und Umstieg auf ein PS-Design erwogen werden. Entgegen der Ansicht, dass die Resektion des hinteren Kreuzbands isoliert den Beugespalt öffnet, konnte gezeigt werden, dass Streck- und Beugespalt ähnlich weiter werden [10, 11].
Beugespalt Während die eingeschränkte Streckfähigkeit ein Hinweis für einen zu engen Streckspalt ist, zeigt das Abheben der femoralen Probekomponente vom Knochen während der Beugung des Kniegelenks (engl. femoral pop-out) einen zu engen " Video 1). Tibialseitig Beugespalt an [12] (l zeigt sich ein zu enger Beugespalt durch das Abheben des Probe-Inlays von der Tibiakomponente bzw. das Abheben der gesamten Tibiakomponente (engl. booking, " Video 2). Ein zu weiter Beugespalt zeigt l sich durch eine vermehrte mediolaterale Aufklappbarkeit oder vermehrtes sagittales Bewegungsspiel bei kreuzbanderhaltendem Prothesendesign. Bei asymmetrischem Spalt, d. h. ipsilateral zu engem bzw. kontralateral zu weitem Beugespalt, zeigt sich auf der zu engen Seite ein sog. „Catching“ als Zeichen des vermehrten Druckes und auf der kontralateralen Seite ein Lift-off als Zeichen der Instabilität. Bei Verwendung einer rotierenden Plattform
Streckspalt Die Beurteilung der tibiofemoralen Kniegelenkskinematik beginnt mit der Analyse des Streckspalts. Ein intraoperativ nicht zu streckendes Knie wird auch postoperativ nicht zu strecken sein. Sollte sich das Gelenk trotz adäquater knöcherner Resektion nach dorsalem Kapsel-Release und Abtragen der posterioren Osteophyten des Femurs nicht voll strecken lassen, sollte bei balanciertem Beugespalt distalfemoral und bei zusätzlich bestehendem zu engem Beugespalt proximal-tibial Knochen nachreseziert werden. Um jedoch das funktionelle Ergebnis nicht zu gefähr-
Z Orthop Unfall 2015; 153: 317–320
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Abb. 2 Die Basis der resezierten Menisken (Pfeil) stellt eine hilfreiche Referenz für die exakte Rekonstruktion der Gelenklinie dar.
Video 2 Abb. 3 Kontrolle der korrekten Positionierung der Patellaprobekomponente. Der auf die Probekomponente aufgesteckte Ausleger (Pfeil) erleichtert die Einstellung der Rotation der Probekomponente in 90° zur Zugrichtung des M. quadrizeps (gelbe Linien).
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kann sich das Inlay auf der laxeren Seite herausdrehen und nach ventral subluxieren (engl. spin-out). In einer solchen Situation muss die Integrität der Ligamente und die knöchernen Resektionsebenen überprüft werden. Sollte ein asymmetrischer Spalt zurückbleiben, wird das sukzessive Release der zu engen Seite und bei Bedarf die Verwendung eines höheren Inlays empfohlen. Bei kreuzbanderhaltenden Prothesensystemen sollte nun die Spannung des hinteren Kreuzbands (HKB) überprüft werden. Hierfür eignet sich beispielsweise der POLO-Test (engl. pull-out, lift-off) [13]. Bei adäquat eingestellter HKB-Spannung lässt sich in Flexion die tibiale Probekomponente mit dem Inlay nicht unter dem Femur herausziehen (= pull-out) und das Inlay hebt sich bei zunehmender Flexion nicht vom Plateau ab (= lift-off). Bei extrem straffen HKB empfiehlt sich das subperiostale Release an der Tibia. Femoralseitig kann die Spannung des HKBs durch wiederholtes Einstechen mit einer Kanüle
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(engl. needeling) in das HKB eingestellt " Video 3). Für den Fall eines bawerden (l lancierten Streckspalts und eines symmetrisch zu engen Beugespalts kann eine sog. „Femur-Minus-Variante“ zur isolierten Vergrößerung des Beugespalts verwendet werden. Eine substanzielle Verminderung des Posterior Condylar Offset sollte jedoch insbesondere bei CR-Designs vermieden werden, da hieraus eine schlechtere Flexion und Impingement zwischen Femur und posteriorem Inlay resultieren kann [14].
Stabilität Neben dem Bewegungsumfang sollte intraoperativ durch Varus-valgus-Stress die Stabilität des lateralen und medialen Kompartiments über den gesamten Be-
wegungsumfang, insbesondere zwischen 30° und 60° (mid-flexion) überprüft werden. In maximaler Flexion bietet sich die sog. 4er-Position zur Beurteilung des lateralen Kompartiments an.
Femorales Rollback Im nächsten Schritt der kinematischen Analyse des Gelenks wird das femorale Rollback kontrolliert [15]. Unter dem Rollback wird das im nativen Knie mit zunehmender Flexion zu beobachtende physiologische Rückwärtsrollen des Femurs gegenüber der Tibia verstanden [15]. Durch das Rollback entsteht in tiefer Flexion zwischen Femur und Tibia Raum für die Patella, um die Anpresskräfte auf das patellofemorale Gleitlager zu minimieren " Video 4). (l
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Aus den Sektionen – AE Deutsche Gesellschaft für Endoprothetik
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Abb. 4 Überprüfung des patellofemoralen Anpressdrucks sowie der Spannung der Retinacula durch den sog. One-Stitch-Test. Mit einer dünnen resorbierbaren Kapselnaht (Pfeil) wird die mediale Arthrotomie im Bereich des oberen Patellapols probeweise verschlossen und anschließend das Knie maximal flektiert. Bei korrekter Einstellung des patellofemoralen Gelenks (Anatomie und Kinematik) sollte die Naht nicht reißen.
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Patellofemorales Gelenk
Fazit
Die korrekte Positionierung der Patellaprobekomponente wird über den gesamten Bewegungsablauf kontrolliert. Die Rotation der Probekomponente sollte in 90° zur Zugrichtung des M. quadrizeps eingestellt werden. Einige Prothesensysteme bieten hierzu aufsteckbare „Ausleger“, welche die Kontrolle der Positionierung der Probekomponente erleich" Abb. 3). tern (l Die Patella sollte ohne Zuhilfenahme eines Stabilisators wie dem Daumen (engl. no thumb test) zentral in der femoralen Trochlea gleiten [16]. Folgend wird die Weite der lateralen Patellastabilisatoren beurteilt. Hierzu sollte sich die Patella mit der aufgebrachten Probekomponente problemlos vertikal auf die tiefste Stelle des ventralen Femurschilds stellen lassen (engl. vertical patella test) [16]. Der patellofemorale Anpressdruck sowie die Spannung der Retinacula lassen sich klinisch überprüfen, indem man die mediale Arthrotomie mit einer dünnen resorbierbaren Kapselnaht im Bereich des oberen Patellapols probeweise verschließt und anschließend das Knie maximal flektiert. Bei korrekter Einstellung des patellofemoralen Gelenks (Anatomie und Kinematik) sollte die Naht nicht reißen (engl. one " Abb. 4) [16]. Weiter kann in stitch test, l der seitlichen Aufsicht das Verkippen der Patella (engl. patella tilt) überprüft und ggf. durch die Verwendung einer anatomischen Patella reduziert werden.
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Die Verwendung von Probekomponenten in der Knieendoprothetik ermöglicht bereits intraoperativ eine Überprüfung der entscheidenden Parameter der Passform, Position und Gelenkfunktion des ersetzten Gelenks. Nur so kann vor der endgültigen Fixation der Komponenten durch Anpassungen der Anatomie und Kinematik ein optimales Operationsergebnis erzielt werden. In der aktuellen Literatur werden hierfür diverse Tests beschrieben, die intraoperativ einfach und schnell durchführbar sind. Schlussendlich lässt jedoch eine schlechte Zementiertechnik mit schlechter Positionierung der Komponenten alle vorherigen Planungen mit den Probekomponenten hinfällig werden.
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Interessenkonflikt: Nein 16
P. von Roth 1, 2, T. Pfitzner 1, M. Fuchs 1, C. Perka 1 1 Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Orthopädie, Charité – Universitätsmedizin Berlin 2 Berlin-Brandenburg School for Regenerative Therapies, Charité – Universitätsmedizin Berlin Literatur 1 Carr AJ, Robertsson O, Graves S et al. Knee replacement. Lancet 2012; 379: 1331–1340 2 Pfitzner T, von Roth P, Perka C et al. Intramedullary control of distal femoral resection results in precise coronal alignment in TKA. Arch Orthop Trauma Surg 2014; 134: 459– 465 3 Bieger R, Huch K, Kocak S et al. The influence of joint line restoration on the results of re-
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Bibliografie DOI http://dx.doi.org/10.1055/s-1545968 Z Orthop Unfall 2015; 153: 317–320 © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York · ISSN 1864‑6697 Korrespondenzadresse Dr. Philipp von Roth Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Orthopädie Charité – Universitätsmedizin Berlin Charitéplatz 1 10117 Berlin Tel.: 0 30/4 50 61 52 27 Fax: 0 30/4 50 51 59 05 [email protected]
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