Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2019; 86(1):33-38 | DOI: 10.55095/achot2019/005

Rotační kinematika kolenního kloubu před a po implantaci unikompartmentální mediální náhrady, srovnání se zdravým kolenním kloubemPůvodní práce

F. BUČEK1,*, M. KOMZÁK1, R. HART1,2
1 Ortopedicko-traumatologické oddělení, Nemocnice Znojmo
2 Klinika traumatologie, Lékařská fakulta Masarykovy Univerzity Brno

PURPOSE OF THE STUDY:
The authors in their study compare the knee joint kinematics in patients before and after medial unicompartmental knee arthroplasty (UKA) and in the group of healthy volunteers. This study aims to confirm or reject the hypothesis that UKA preserves the physiological knee joint kinematics.

MATERIAL AND METHODS:
In the course of 2015 and 2016 a total of 20 patients with grade III-IV medial knee joint osteoarthritis and 20 healthy volunteers were included in the study. In the first group of patients the standard Oxford™ unicompartmental knee prosthesis was implanted using kinematic navigation and the reference data were collected before and after the knee joint replacement. In the group of healthy volunteers an arthroscopic examination and subsequent data collection were performed in order to conduct a kinematic analysis. Subsequently, a statistical analysis of data was carried out and the groups were compared.

RESULTS:
In our study two parameters were compared. The first was the maximum rotational movement of the tibia relative to the femur (rotational stability) in each of the degrees of flexion (0°, 30°, 60°, 90°, and 120°). In this case, the knee joints prior to UKA showed laxity at all examined degrees. At 0° flexion the preoperative range was -14.3° to 8.2° and it improved to -3.4° to 7.3° postoperatively, at 30° it was -15.3° to 15.8° preoperatively and -13.3° to 8.2° postoperatively. At 90° flexion the rotation of the knee joint before the UKA was -24.2° to 13.2°, while after the implantation the rotation improved to -19.3° to 11.7°. The second monitored parameter was the position of tibia with respect to the femur during the passive flexion test. The position in full extension before the implantation is 5.6° internal rotation compared to 2.7° external rotation after the implantation. The knee joint before the implantation shows minimum flexion/internal rotation throughout the entire flexion range. The postimplant values of flexion get close to the values obtained in a healthy knee joint. The data collected from the healthy knee joints were used as reference data.

DISCUSSION:
The outcomes of our study correspond with the conclusions arrived at by other authors. The arthrotic process affects the knee joint kinematics by causing joint laxity and relative ACL insufficiency. This results in further progression of joint damage, the loss of the screw-home mechanism. In our study we benefit from the use of navigation in the intraosseous fixation, which compared to the other techniques enables more accurate data collection.

CONCLUSIONS:
The arthritic process affecting the knee joint results in altered kinematics and biomechanics of the affected knee joint. This is manifested at both the axial and sagittal plane, when the kinematics fails to equal that of the healthy joint. The implantation of the medial unicompartmental knee arthroplasty improves the kinematics of the knee joint and helps achieve the requested values and stabilises the knee joint.

Klíčová slova: medial gonarthrosis, unicompartmental knee arthroplasty, knee joint kinematics

Zveřejněno: 1. únor 2019  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
BUČEK F, KOMZÁK M, HART R. Rotační kinematika kolenního kloubu před a po implantaci unikompartmentální mediální náhrady, srovnání se zdravým kolenním kloubem. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2019;86(1):33-38. doi: 10.55095/achot2019/005. PubMed PMID: 30843511.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Arneja S, Leith J. Validity of the KT-1000 knee ligament arthrometer. J Orthop Surg (Hong Kong). 2009;17:77-79. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. Benoit DL, Ramsey DK, Lamontagne M. Effect of skin movement artifact on knee kinematics during gait and cutting motions measured in vivo. Gait Posture. 2006; 24:152-164. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Citak M, Bosscher MR, Citak M, Musahl V, Pearle AD, Suero EM. Anterior cruciate ligament reconstruction after unicompartmental knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19:1683-1688. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Dennis D, Komistek R, Scuderi G, Argenson JN, Insall J, Mahfouz M, Aubaniac JM, Haas B. In vivo three-dimensional determination of kinematics for subjects with a normal knee or a unicompartmental or total knee replacement. J Bone Joint Surg Am. 2001;83:104-115. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Fiacchi F, Zambianchi F, Digennaro V, Ricchiuto I, Mugnai R, Catani F. In vivo kinematics of medial unicompartmental osteoarthritic knees during activities of daily living. Knee. 2014;21(Suppl 1):S10-14. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Ghomrawi HM, Eggman AA, Pearle AD. Effect of age on cost-effectiveness of unicompartmental knee arthroplasty compared with total knee arthroplasty in the U.S. J Bone Joint Surg Am. 2015;97:396-402. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Hamai S, Moro-oka T, Miura H, Shimoto T, Higaki H, Fregly BJ, Iwamoto Y, Banks SA. Knee kinematics in medial osteoarthritis during in vivo weight-bearing activities. J Orthop Res. 2009;27:1555-1561. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Heyse TJ, El-Zayat BF, De Corte R, Chevalier Y, Scheys L, Innocenti B, Fuchs-Winkelmann S, Labey L. UKA closely preserves natural knee kinematics in vitro. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014;22:1902-1910. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Houck J, Yack HJ, Cuddeford T. Validity and comparisons of tibio-femoral orientations and displacement using a femoral cracking device during early to mid stance of walking. Gait Posture. 2004;19:76-84. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Ishii Y, Terajima K, Terashima S. Three-dimensional kinematics of the human knee with intracortical pin fixation. Clin Orthop Relat Res. 1997;343:144-150. Přejít k původnímu zdroji...
  11. Kitagawa A, Ishida K, Chin T, Tsumura N, Iguchi T. Partial restoration of knee kinematics in severe valgus deformity using the medial-pivot total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014;22:1599-1606. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. Kozanek M, Hosseini A, Liu F. Tibiofemoral kinematics and condylar motion during the stance phase of gait. J Biomech. 2009; 42:1877-1884. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Kubát P., Ptáček Z., Biomechanické parametry a klinické výsledky unikompartmentální náhrady Oxford Phase III. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2011;78:367-372. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Lafortune MA, Cavanagh PR, Sommer HJ 3rd. The use of intracortical pins to measure the motion of the knee joint during walking J Biomech. 1992;25:347-357. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Matsui Y, Kadoya Y, Uehara K, Kobayashi A, Takaoka K. Rotational deformity in varus osteoarthritis of the knee: analysis with computed tomography. Clin Orthop Relat Res. 2005;433:147-151. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Moro-oka TA, Hamai S, Miura H, Shimoto T, Higaki H, Fregly BJ, Iwamoto Y, Banks SA. Dynamic activity dependence of in vivo normal knee kinematics. J Orthop Res. 2008;26:428-434. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Moschella D, Blasi A, Leardini A, Ensini A, Catani F. Wear patterns on tibial plateau from varus osteoarthritic knees. Clin Biomech. 2006;21:152-158. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Most E, Axe J, Rubash H, Li G. Sensitivity of the knee joint kinematics calculation to selection of flexion axes. J Biomech. 2004;37-11:1743-1748. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Nagao N, Tachibana T, Mizuno K. The rotational angle in osteoarthritic knees. Int Orthop. 1998;22:282-287. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Price AJ, Webb J, Topf H, Dodd CA, Goodfellow JW, Murray DW; Oxford Hip and Knee Group. Rapid recovery after oxford unicompartmental arthroplasty through a short incision. J Arthroplasty. 2001;16:970-976. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Reinschmidt C. Three-dimensional tibiocalcaneal and tibiofemoral kinematics during human locomotion - measured with external and bone markers. Medical Science, University of Calgary, Canada, 1996.
  22. Rutherford D, Baker M, Wong I, Stanish W. The effect of age and knee osteoarthritis on muscle activation patterns and knee joint biomechanics during dual belt treadmill gait. J Electromyogr Kinesiol. 2017;34:58-64. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Scuderi G., Bourne R., Noble P. The New Knee Society Knee Scoring Systém. Clin Orthop Relat Res. 2012;470:3-19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Smoger LM, Fitzpatrick CK, Clary CW, Cyr AJ, Maletsky LP, Rullkoetter PJ, Laz PJ. Statistical modeling to characterize relationships between knee anatomy and kinematics. J Orthop Res. 2015;33:1620-1630. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Uzun M, Bulbul M, Ayanoglu S, Dedeoglu S, Esenyel CZ, Gurbuz H. Střednědobé výsledky unikompartmentální náhrady kolenního kloubu. Acta Chir Orthop. Traumatol Cech. 2013;80:226-229. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Williams A., Phillips C. Functional In Vivo Kinematic Analysis of the Normal Knee. In: Bellemans J., Ries M.D, Victor J.M. (eds) Total Knee Arthroplasty. Springer, Berlin, Heidelberg 2005 Přejít k původnímu zdroji...