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DOI: 10.1055/s-2008-1038998
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York
Computertomografie erhöht die Rotationsgenauigkeit der Knie-Totalendoprothesenimplantation
CT Scans Increase Rotational Accuracy in Total Knee ArthroplastyPublication History
Publication Date:
12 December 2008 (online)
Zusammenfassung
Studienziel: Die Rotation der Femurkomponente konnte bereits in mehreren Studien als essenzieller Faktor erfolgreicher Knie-Totalendoprothetik nachgewiesen werden. Infolge dessen wurden verschiedene intraoperative Landmarken zur Orientierung der femoralen Rotation definiert, wobei entweder die problematische intraoperative Darstellbarkeit bzw. eine starke interindividuelle Varianz den Gebrauchswert meist deutlich reduzieren. Ziel der durchgeführten randomisierten prospektiven Studie war es, den Wert einer präoperativen computertomografischen Rotationsvermessung als reproduzierbare Implantationshilfe zu ermitteln. Methode: Im Jahr 2006 wurden randomisiert 57 aufeinanderfolgende Patienten vor Implantation einer Knie-Totalendoprothese zwei Gruppen (a bzw. b) zugeteilt. Die Femurimplantationen der Gruppe a (n = 27) erfolgten mit einem hinteren Kondylenwinkel von drei Grad Außenrotation wie standardisiert durch das Instrumentarium vorgegeben. Zusätzlich stand es dem Operateur frei, die Rotation weiteren Landmarken folgend zu korrigieren. In Gruppe b wurde der hintere Kondylenwinkel durch eine präoperative Computertomografie gemessen und intraoperativ auf eine bezüglich Femurrotation in Grad-Schritten variierbare Sägeschablone übertragen. Korrekturmöglichkeit durch den Operateur bestand naturgemäß nicht. Bei allen Patienten wurde postoperativ computertomografisch entsprechend der Technik von Berger et al. die Rotation der Femurkomponente bestimmt. Als korrekt wurde eine Implantation parallel zur transepikondylären Achse gewertet, Abweichungen davon in Grad gemessen. Ergebnisse: In Hinblick auf Grad der Rotationsabweichung ohne Unterscheidung zwischen vermehrter Innen- bzw. Außenrotation besteht ein eindeutiger statistischer Unterschied zwischen Gruppe a) und b) (p < 0,000001). Der maximale Wert an Rotationsabweichung in Gruppe b betrug zwei Grad im Vergleich zu sechs Grad in Gruppe a. In Gruppe b zeigten 19 von 30 (= 63,3 %) Femurkomponenten keinerlei Fehlrotation in Gruppe a lediglich 5 von 27 (= 18,5 %). Schlussfolgerung: Es zeigte sich somit die präoperative CT-gestützte Messung des hinteren Kondylenwinkels als sicherer, reproduzierbarer, die Exaktheit der Knie-Totalendoprothesenimplantation steigernder Abklärungsschritt.
Abstract
Aim: Several studies have shown that the rotation of the femoral component is an essential factor in total knee replacement. Consequently, different intra-operative landmarks for femoral implantation were established but most of them are either hard to define or have a high variance, so reducing their utility value. The aim of this randomised, prospective study was to prove that a preoperative CT scan is a usable help for femoral orientation. Method: In 2006, 57 consecutive patients designated for implantation of a knee arthroplasty were split up in two groups (a and b) corresponding to a randomisation scheme. The implantation of the femoral component in group a) was done with a posterior condylar angle of three degrees of external rotation as invariable determined by the resection guide. In addition the surgeon could correct the rotation following any other landmarks (surgeon's own method). In group b) the posterior condylar angle was measured preoperatively with the help of a CT scan and transferred on a resection guide allowing variation of the posterior condylar angle in single degree steps. In this case variation of femoral rotation (surgeon's own method) was not possible. The rotation of all knee replacements (groups a and b) was measured postoperatively with a CT scan following the technique of Berger et al. The implantation with the femoral component lying parallel to the transepicondylar axis was regarded as correct. Differences were measured in degrees. Results: Regarding the degree of femoral malrotation without consideration of the direction (external/internal rotation) the difference between group a) and group b) was highly statistically significant (p < 0.000001). The highest range of malrotation in group b) was two degrees versus six degrees in group a). In group b) 19 of 30 (= 63.3 %) femoral components showed no malrotation at all, in group a) only 5 of 27 (= 18.5 %) components were implanted completely correctly. Conclusion: Preoperative measurement of the posterior condylar angle was proven to be a simple, reproducible examination method which increases the rotational accuracy of total knee replacement.
Schlüsselwörter
Knie‐Totalendoprothese - Malrotation - Computertomografie
Key words
knee arthroplasty - malrotation - CT scan
Literatur
- 1 Berger R, Crossett L, Jacobs J, Rubash H. Malrotation causing patellofemoral complications after total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1998; 356 144-153
- 2 Akagi M, Matsusue Y, Mata T, Asada Y, Horiguchi M, Ida H, Nakamura T. Effect of rotational alignment on patellar tracking in total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1999; 366 155-163
- 3 Anouchi Y, Whiteside L, Kaiser A, Milliano M. The effects of axial rotational alignment of the femoral component on knee stability and patellar tracking in total knee arthroplasty demonstrated on autopsy specimens. Clin Orthop Relat Res. 1993; 287 170-177
- 4 Arima J, Whiteside L, McCarthy D, White S. Femoral rotational alignment, based on the anteroposterior axis, in total knee arthroplasty in valgus knee. A technical note. J Bone Joint Surg [Am]. 1995; 77 1331-1334
- 5 Barrack R L, Schrader T, Bertot A J, Wolfe M W, Myers L. Component rotation and anterior knee pain after total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2001; 392 46-55
- 6 Hofmann S, Romero J, Roth-Schiffl E, Albrecht T. Rotationsfehlstellung der Komponenten als Ursache chronischer Schmerzen und vorzeitigem Prothesenversagen. Orthopade. 2003; 32 469-476
- 7 Insall J, Scuderi G, Komistek R, Math K, Dennis D, Anderson D. Correlation between condylar lift-off and femoral component alignment. Clin Orthop Relat Res. 2002; 403 143-152
- 8 Romero J, Stahelin T, Wyss T, Hofmann S. Die Bedeutung der axialen Rotationsausrichtung der Knieprothesenkomponenten. Orthopade. 2003; 32 461-468
- 9 Hsu R WW, Himeno S, Coventry M B, Chao E YS. Normal axial alignment of the lower extremity and load-bearing distribution at the knee. Clin Orthop Relat Res. 1990; 255 215-227
- 10 Freeman M, Pinskerova V. The movement of the knee studied by magnetic resonance imaging. Clin Orthop Relat Res. 2003; 410 35-43
- 11 Yoshino N, Takai S, Ohtsuki Y, Hirasawa Y. Computed tomography measurement of the surgical and clinical transepicondylar axis of the distal femur in osteoarthritic knees. J Arthroplasty. 2001; 16 493-497
- 12 Berger R, Rubash H, Seel M, Thompson W, Crossett L. Determining the rotational alignment of the femoral component in total knee arthroplasty using the epicondylar axis. Clin Orthop Relat Res. 1993; 286 40-47
- 13 Blaha J, Mancinelli C, Simons W, Kish V, Thyagarajan G. Kinematics of the human knee using an open chain cadaver model. Clin Orthop Relat Res. 2003; 410 25-34
- 14 Churchill D, Incavo S, Johnson C, Beynonn B. The transepicondylar axis approximates the optimal flexion axis of the knee. Clin Orthop Relat Res. 1998; 356 111-118
- 15 Hollister A, Jatana S, Singh A, Sulliwan W, Lupichuk A. The axes of rotation of the knee. Clin Orthop Relat Res. 1993; 290 259-268
- 16 Jerosch J, Peuker E, Philipps B, Filler T. Interindividual reproducibility in perioperative rotational alignment of femoral components in knee prosthetic surgery using the transepicondylar axis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2002; 10 194-197
- 17 Olcott C, Scott R. Femoral component rotation during total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1999; 367 39-42
- 18 Siston R, Patel J, Goodman S, Delp S, Giori N. The variability of femoral rotational alignment in total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg [Am]. 2005; 87 2276-2280
- 19 Stoeckl B, Nogler M, Krismer M. Reliability of the transepicondylar axis as an anatomic landmark in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2006; 21 878-882
- 20 Whiteside L A, Junichi A. The anteroposterior axis for femoral rotational alignment in valgus knee totalarthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1995; 321 168-172
- 21 Stoeckl B, Nogler M, Rosiek R, Fischer M, Krismer M, Kessler O. Navigation improves accuracy of rotational alignment in total knee arthroplasty. Clin Orthop. 2004; 426 180-186
- 22 Matziolis G, Krocker D, Tohtz S, Perka C. Varianz der Epikondylenerfassung bei der navigierten Knieendoprothesenimplantation. Orthopade. 2006; 35 848-852
- 23 Ethikkommission für das Bundesland Salzburg, Amt der Salzburger Landesregierung Abt. 9, Geschäftszeichen E‐668.
- 24 Hill T, Lewicki P. STATISTICS methods and applications. Tulsa, OK; StatSoft 2006
- 25 Kaper B, Woolfrey M, Bourne R. The effect of built-in external femoral rotation on patellofemoral tracking in the genesis II total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2000; 15 964-969
- 26 Ries M, Salehi A, Laskin R, Bourne R, Rand J, Gustilo R. Can rotational alignment be achieved in both flexion and extension when the femoral component is external rotated in total knee arthroplasty. The Knee. 1998; 5 37-41
- 27 Akagi M, Yamashita E, Nakawaga T, Asano T, Nakamura T. Relationship between frontal knee alignment and reference axes in the distal femur. Clin Orthop Relat Res. 2001; 388 147-156
- 28 Siston R, Patel J, Goodman S, Delp S, Giori N. The variability of femoral rotational alignment in total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg [Am]. 2005; 87 2276-2280
- 29 Yau W, Chiu K, Tang W. How precise is the determination of rotational alignment of the femoral prosthesis in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2007; 22 1042-1048
Dr. Rupert W. Grafinger
Universitätsklinik für Orthopädie
St. Johanns Spital Salzburg
Müllner Hauptstraße 48
5020 Salzburg
Österreich
Email: r.grafinger@salk.at