In Vitro Unikompartmantal diz artroplastisinin fleksiyon-ekstansiyon boşluk dengesinde kablosuz sensör uygulaması
Summary
Bu protokol, medial unikompartmantal diz artroplastisinde kullanılan kablosuz bir sensörün kadavra çalışmasını sunmaktadır. Protokol, bir açı ölçüm cihazının kurulumunu, standartlaştırılmış Oxford unicompartmental diz artroplastisi osteotomisini, fleksiyon-ekstansiyon dengesinin ön değerlendirmesini ve fleksiyon-ekstansiyon boşluk basıncını ölçmek için sensörün uygulanmasını içerir.
Abstract
Unikompartmantal diz artroplastisi (UKA) son dönem anteromedial osteoartrit (AMOA) için etkili bir tedavidir. UKA’nın anahtarı, yatak çıkığı, rulman aşınması ve artrit ilerlemesi gibi postoperatif komplikasyonlarla yakından ilişkili olan fleksiyon-ekstansiyon boşluğu dengesidir. Geleneksel boşluk dengesi değerlendirmesi, medial kollateral ligamentin gerginliğini bir boşluk ölçer ile dolaylı olarak algılayarak gerçekleştirilir. Yeni başlayanlar için kesin olmayan ve zor olan cerrahın hissi ve deneyimine dayanır. UKA’nın fleksiyon-uzatma boşluğu dengesini doğru bir şekilde değerlendirmek için, metal taban, basınç sensörü ve yastık bloğundan oluşan kablosuz bir sensör kombinasyonu geliştirdik. Osteotomiden sonra, kablosuz bir sensör kombinasyonunun takılması, eklem içi basıncın gerçek zamanlı olarak ölçülmesini sağlar. Boşluk dengesinin doğruluğunu artırmak için daha fazla femur taşlama ve tibia osteotomisi yönlendirmek için fleksiyon-ekstansiyon boşluk dengesi parametrelerini doğru bir şekilde ölçer. Kablosuz sensör kombinasyonu ile in vitro bir deney gerçekleştirdik. Sonuçlar, deneyimli bir uzman tarafından gerçekleştirilen geleneksel fleksiyon-ekstansiyon boşluk dengesi yöntemini uyguladıktan sonra 11.3 N’lik bir fark olduğunu göstermiştir.
Introduction
Diz osteoartriti (KOA), şu anda aşamalı tedavi stratejisinin benimsendiği küresel bir yüktür1. Son dönem unikompartmantal KOA için, unikompartmantal diz artroplastisi (UKA), 10 yıllık sağkalım oranı %90’ın üzerinde olan etkili bir seçimdir2. Medial UKA sadece ciddi şekilde aşınmış medial kompartmanın yerini alır ve doğal lateral kompartmanı, medial kollateral ligament (MCL) ve çapraz bağ3’ü korur. Prensip, tibial osteotomi ve femoral öğütme ile fleksiyon boşluğu ve ekstansiyon boşluğunun yaklaşık olarak aynı hale getirilmesi ve protezin implantasyonu ve yatak4 sonrası MCL gerginliğinin yeniden sağlanmasıdır. Total diz artroplastisi ile karşılaştırıldığında, UKA’nın cerrahi zorluğu ve teknik gereksinimleri daha fazladır. Ana kaynak, diz3’ün tüm hareket aralığı boyunca bağların uygun dengesidir.
Geleneksel olarak, ön osteotomiden sonra, cerrah eklem boşluğuna bir boşluk ölçer yerleştirir ve dolaylı olarak MCL’nin gerginliğini hissederek fleksiyon ve ekstansiyon boşluklarının eşit olup olmadığını belirler. Bununla birlikte, dengenin tanımı ve hissi, deneyimli cerrahlar için bile neredeyse aynı değildir. Yeni başlayanlar için, denge gereksinimini kavramak daha zordur. Fleksiyon-ekstansiyon boşluğunun dengesizliği bir dizi komplikasyona yol açabilir 5,6 ve bu da revizyon oranının artmasına neden olur.
Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, bazı araştırmacılar tensörleri UKA 7,8’e uygulamaya çalışmışlardır. Bununla birlikte, bu araştırmaların hepsi sabit yataklı UKA üzerindedir ve tensör kullanıldığında MCL’ye zarar verebilir.
Sensörlerin ortaya çıkışı sadece diz eklemi boşluğundaki basıncı görüntüleme talebini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli sensörler küçük boyutları 9,10 nedeniyle genellikle daha az MCL hasarı riskine sahiptir. Ek olarak, şu anda kullanılan sensörlerin tümü, aseptik çalışmaya müdahale edebilecek ve kullanım için yeterince uygun olmayan kablolu iletimdir.
Fleksiyon-uzatma boşluğu denge parametrelerini doğru bir şekilde ölçmek için, UKA için metal bir taban, ön, medial ve lateral taraflarda üç basınç probu bulunan bir kablosuz sensör ve bir yastık bloğundan oluşan kablosuz bir sensör kombinasyonu geliştirdik. Sensör kombinasyonu, cerrahların denge hedefine ulaşılıp ulaşılmadığını doğru bir şekilde değerlendirmelerine yardımcı olmak için eklem boşluğundaki basıncı gerçek zamanlı olarak ölçer ve görüntüler.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hareketli rulmanlı UKA, anteromedial KOA için etkili bir tedavidir. Daha az travma, hızlı iyileşme ve normal diz propriyosepsiyonunu sürdürme avantajlarına sahiptir11,12,13. UKA’nın anahtarı fleksiyon-ekstansiyon dengesidir; yani, MCL gerginliğinin geri kazanılması öncülünde fleksiyon boşluğunu ve uzatma boşluğunu mümkün olduğunca eşit hale getirmek14. Dengesizlik yatak çıkığı…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Pekin Hastaneler Otoritesi Özel Finansman Desteğinin Klinik Tıp Geliştirme [hibe numaraları: XMLX202139] tarafından desteklenmiştir. Diego Wang’a değerli önerileri için şükranlarımızı sunarız.
Materials
| angle measuring device | AIQIAO(SHANGHAI) MEDICAL TECHNOLOGY CO., LTD. | 20203010141 | angle measuring device of femur,angle measuring device of tibia |
| Oxford Partial Knee System | Biomet UK LTD. | 20173130347 | Oxford UKA |
| Wireless sensor combination | AIQIAO(SHANGHAI) MEDICAL TECHNOLOGY CO., LTD. | 20212010325 | a metal base, a wireless sensor with three pressure probes, and a cushion block |
Referencias
- Spitaels, D., et al. Epidemiology of knee osteoarthritis in general practice: a registry-based study. BMJ Open. 10 (1), 031734 (2020).
- Heaps, B. M., Blevins, J. L., Chiu, Y. F., et al. Improving estimates of annual survival rates for medial unicompartmental knee arthroplasty, a meta-analysis. The Journal of Arthroplasty. 34 (7), 1538-1545 (2019).
- Goodfellow, J. W., O’Connor, J. J., Pandit, H., Dodd, C. A., Murray, D. . Unicompartmental Arthroplasty with the Oxford Knee. , (2016).
- Whiteside, L. A. Making your next unicompartmental knee arthroplasty last: three keys to success. The Journal of Arthroplasty. 20, 2-3 (2005).
- Burger, J. A., et al. Risk of revision for medial unicompartmental knee arthroplasty according to fixation and bearing type : short- to mid-term results from the Dutch Arthroplasty Register. The Bone & Joint Journal. 103 (7), 1261-1269 (2021).
- Ridgeway, S. R., McAuley, J. P., Ammeen, D. J., Engh, G. A. The effect of alignment of the knee on the outcome of unicompartmental knee replacement. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 84 (3), 351-355 (2002).
- Suzuki, T., et al. Evaluation of spacer block technique using tensor device in unicompartmental knee arthroplasty. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 135 (7), 1011-1016 (2015).
- Takayama, K., et al. Joint gap assessment with a tensor is useful for the selection of insert thickness in unicompartmental knee arthroplasty. Clinical Biomechanics. 30 (1), 95-99 (2015).
- Ettinger, M., et al. In vitro kinematics of fixed versus mobile bearing in unicondylar knee arthroplasty. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 135 (6), 871-877 (2015).
- Matsumoto, T., Muratsu, H., Kubo, S., Kuroda, R., Kurosaka, M. Intra-operative joint gap kinematics in unicompartmental knee arthroplasty. Clinical Biomechanics. 28 (1), 29-33 (2013).
- Newman, J. H., Ackroyd, C. E., Shah, N. A. Unicompartmental or total knee replacement? Five-year results of a prospective, randomised trial of 102 osteoarthritic knees with unicompartmental arthritis. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 80 (5), 862-865 (1998).
- Yang, K. Y., Wang, M. C., Yeo, S. J., Lo, N. N. Minimally invasive unicondylar versus total condylar knee arthroplasty-early results of a matched-pair comparison. Singapore Medical Journal. 44 (11), 559-562 (2003).
- Watson, J., Smith, V., Schmidt, D., Navratil, D. Automatic implantable cardioverter-defibrillator: early experience at Wilford Hall USAF Medical Center. Southern Medical Journal. 85 (2), 161-163 (1992).
- D’Ambrosi, R., Vaishya, R., Verde, F. Balancing in unicompartmental knee arthroplasty: balancing in flexion or in extension. Journal of Clinical Medicine. 11 (22), 6813 (2022).
- Collier, M. B., Eickmann, T. H., Anbari, K. K., Engh, G. A. Lateral tibiofemoral compartment narrowing after medial unicondylar arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 464, 43-52 (2007).
- Collier, M. B., Eickmann, T. H., Sukezaki, F., McAuley, J. P., Engh, G. A. Patient, implant, and alignment factors associated with revision of medial compartment unicondylar arthroplasty. The Journal of Arthroplasty. 21 (6), 108-115 (2006).
- D’Ambrosi, R., et al. Radiographic and clinical evolution of the Oxford unicompartmental knee arthroplasty. The Journal of Knee Surgery. 36 (3), 246-253 (2023).
- Koskinen, E., Paavolainen, P., Eskelinen, A., Pulkkinen, P., Remes, V. Unicondylar knee replacement for primary osteoarthritis: a prospective follow-up study of 1,819 patients from the Finnish Arthroplasty Register. Acta Orthopaedica. 78 (1), 128-135 (2007).
- ten Ham, A. M., Heesterbeek, P. J. C., vander Schaaf, D. B., Jacobs, W. C. H., Wymenga, A. B. Flexion and extension laxity after medial, mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty: a comparison between a spacer- and a tension-guided technique. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 21 (11), 2447-2452 (2013).
- Clarius, M., Seeger, J. B., Jaeger, S., Mohr, G., Bitsch, R. G. The importance of pulsed lavage on interface temperature and ligament tension force in cemented unicompartmental knee arthroplasty. Clinical Biomechanics. 27 (4), 372-376 (2012).
- Heyse, T. J., et al. Balancing UKA: overstuffing leads to high medial collateral ligament strains. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 24 (10), 3218-3228 (2016).
- Heyse, T. J., et al. Balancing mobile-bearing unicondylar knee arthroplasty in vitro. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 25 (12), 3733-3740 (2017).
- Jaeger, S., et al. The influence of the femoral force application point on tibial cementing pressure in cemented UKA: an experimental study. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 132 (11), 1589-1594 (2012).
- Peersman, G., et al. Kinematics of mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty compared to native: results from an in vitro study. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 137 (11), 1557-1563 (2017).
- Sun, X., et al. Sensor and machine learning-based assessment of gap balancing in cadaveric unicompartmental knee arthroplasty surgical training. International Orthopaedics. 45 (11), 2843-2849 (2021).
