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Einfluss der intrinsischen Stabilität des Polyethylen-Inlays auf den patellofemoralen Druck und die Quadricepszugkraft nach Implantation einer Knietotalendoprothese
Vorderer Knieschmerz nach Implantation einer KTEP wird für eine Vielzahl von Revisionseingriffen verantwortlich gemacht. Eine veränderte Kniegelenkkinematik mit unphysiologischem patellofemoralem Kontaktdruckverhalten und erhöhtem Aufwand des M. quadriceps kommen unter anderem als Ursache in Betrach...
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| 1. Verfasser: | |
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| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2009
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Vorderer Knieschmerz nach Implantation einer KTEP wird für eine Vielzahl von Revisionseingriffen verantwortlich gemacht. Eine veränderte Kniegelenkkinematik mit unphysiologischem patellofemoralem Kontaktdruckverhalten und erhöhtem Aufwand des M. quadriceps kommen unter anderem als Ursache in Betracht. Ziel der vorliegenden in vitro-Studie war es, das patellofemorale Druckverhalten und die aufzubringende Quadricepskraft nach kreuzbanderhaltender (CR flat, DD) und kreuzbandersetzender (PS) Knie-TEP mittels dynamischer Druckmessung zu untersuchen. Weiterhin sollte neben Höhe und Konformität des PE-Gleitlagers der Einfluss des HKB auf die Kniegelenkkinematik untersucht werden.
Methode: In einem Laborexperiment wurden 8 Leichenkniegelenke in einem Kniegelenkskinemator einem isokinetischen Extensionsversuch mit 31 Nm von 120° Flexion bis zur vollständigen Extension unter Simulation aktiver Muskelzüge untersucht. Zur Druckmessung wurde eine drucksensitive Messfolie (Tekscan-System, Boston, USA) auf der patellofemoralen Gelenkfläche angebracht, sodass neben patellofemoralem Kontaktdruck auch Spitzendruck und Druckzentrumlokalisation während der Extensionsbewegung aufgezeichnet werden konnten. Es folgte die Implantation einer bikompartimentellen „Genesis II“-KTEP (Smith & Nephew, Schenefeld, Deutschland) mit Applikation unterschiedlicher PE-Inlays bei intaktem HKB (CR 11, CR 9, DD) und nach Resektion des HKB (CR 11, DD, PS). Zur statistischen Analyse wurde ein Zweistichproben T-Test angewandt (Signifikanzniveau p ≤ 0,05).
Ergebnisse: Nur nach Implantation des PS-Designs zeigte sich ein patellofemorales Kontaktdruckverhalten, das große Ähnlichkeit mit dem physiologischer Kniegelenke zeigte, während kreuzbanderhaltende Prothesendesigns bestenfalls dazu in der Lage waren, die physiologische Gelenkkinematik qualitativ zu reproduzieren (mittlerer Kontaktdruck: PS: 3,58 ± 1,25 MPa; CR 11: 4,31 ± 1,40 MPa; CR 9: 4,23 ± 1,40 MPa; DD: 4,27 ± 1,34 MPa; CR 11 ohne HKB: 4,18 ± 1,26 MPa; DD ohne HKB: 3,99 ± 1,44 MPa bzw. Spitzendruck: PS: 6,12 ± 2,37 MPa; CR 11: 7,17 ± 2,41 MPa; CR 9: 7,05 ± 2,45 MPa; DD: 7,12 ± 2,53 MPa; CR 11 ohne HKB: 6,89 ± 2,30 MPa; DD ohne HKB: 6,63 ± 2,52 MPa). Dabei waren die Unterschiede für den reduzierten Kontaktdruck der PS-Gleitlager gegenüber allen anderen Designs signifikant oder verfehlten eine Signifikanz meist nur relativ knapp (p ≤ 0,006, p ≤ 0,02, p ≤ 0,01, p ≤ 0,03 und p ≤ 0,18 bzw. p ≤ 0,02, p ≤ 0,02, p ≤ 0,01, p ≤ 0,07 und p ≤ 0,39). Bezüglich der Drucklokalisation zeigte sich nur eine Tendenz für die PS-Prothesen hin zu einer physiologischeren medialeren und proximaleren Lokalisation. Im Vergleich zeigte sich weiterhin für PS-Kniegelenke gegenüber den HKB resezierten Kniegelenken ein signifikant niedrigerer Kraftaufwand des M. quadriceps (PS: 1131 ± 108 N; CR 11 ohne HKB: 1203 ± 92 N; DD ohne HKB: 1192 ± 80 N; p ≤ 0,01, p ≤ 0,01). Für die maximal aufgebrachte Muskelkraft zeigte sich für die PS-Kniegelenke gegenüber allen anderen untersuchten Kniegelenken ein signifikant besserer mechanischer Wirkungsgrad (PS: 1560 ± 145 N; CR 11: 1683 ± 156 N; CR 9: 1712 ± 157 N; DD: 1685 ± 175 N; CR 11 ohne HKB: 1729 ± 162 N; DD ohne HKB: 1689 ± 123 N; p ≤ 0,04, p ≤ 0,008, p ≤ 0,02, p ≤ 0,01 und p ≤ 0,02).
Höhe (11 mm versus 9 mm) und Konformität (CR flat versus DD) des PE-Gleitlagers zeigten keinen relevanten Einfluss auf die Kniegelenkkinematik, wohingegen die Integrität des HKB die Gelenkmechanik beeinflusste. Nach Resektion des HKB zeigten die Kniegelenke unabhängig von CR-Design (CR flat 11/9, DD) signifikant ungünstigere mechanische Wirkungsgrade (CR 11: 1147 ± 88 N; CR 9: 1151 ± 83 N; DD: 1150 ± 98 N; CR 11 ohne HKB: 1203 ± 92 N; DD ohne HKB: 1192 ± 80 N; CR 11 ohne HKB versus CR 11: p ≤ 0,009; CR 11 ohne HKB versus CR 9: p ≤ 0,02 bzw. DD ohne HKB versus CR 11: p ≤ 0,05; DD ohne HKB versus CR 9: p ≤ 0,01; DD ohne HKB versus DD: p ≤ 0,03). Weitere Auswirkungen einer HKB Resektion auf die patellofemorale Kinematik konnten allerdings nicht nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lassen den Schluss zu, dass kreuzbandersetzende Prothesen eher eine physiologische Gelenkkinematik wiederherstellen als kreuzbanderhaltende Designs, was sich über ein besser reproduzierbares „roll-back“ erklären lässt. Bei hoch konformen Gleitlagern (DD), für die bei HKB Insuffizienz eine verbesserte AP-Stabilität postuliert wird, konnte nach Resektion des HKB keine physiologischere Kinematik beobachtet werden. Höhe und Konformität der PE-Inlays haben keinen relevanten Effekt auf die Gelenkmechanik, während ein intaktes HKB auch nach Implantation einer KTEP eine wichtige Rolle für das AP-Verhalten spielt. Bei insuffizientem HKB oder Gelenkinstabilität sollten den HKB erhaltenden Designs daher HKB substituierende Designs vorgezogen werden. |
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| Umfang: | 127 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2009.0727 |