In vitro Applicering av en trådlös sensor i Flexion-Extension Gap Balance av unicompartmental knäartroplastik

Summary

Detta protokoll presenterar en kadaverisk studie av en trådlös sensor som används vid medial unicompartmental knäartroplastik. Protokollet inkluderar installation av en vinkelmätningsanordning, standardiserad Oxford unicompartmental knee arthroplasty osteotomi, preliminär bedömning av flexion-extensionsbalans och applicering av sensorn för att mäta flexion-extension gaptryck.

Abstract

Unicompartmental knee arthroplasty (UKA) är en effektiv behandling för anteromedial artros i slutstadiet (AMOA). Nyckeln till UKA är balansen mellan flexion och extension, som är nära relaterad till postoperativa komplikationer som lagerförskjutning, lagerslitage och artritprogression. Den traditionella gapbalansbedömningen utförs genom att indirekt känna av spänningen hos det mediala kollaterala ligamentet med en gapmätare. Det bygger på kirurgens känsla och erfarenhet, vilket är oprecist och svårt för nybörjare. För att noggrant bedöma UKA:s balans mellan flexion och extension utvecklade vi en trådlös sensorkombination bestående av en metallbas, en trycksensor och ett kuddblock. Efter osteotomi möjliggör införandet av en trådlös sensorkombination realtidsmätning av intraartikulärt tryck. Den kvantifierar noggrant parametrarna för balans mellan flexion och extension gap för att vägleda ytterligare lårbensslipning och tibiaosteotomi, för att förbättra noggrannheten i gapbalansen. Vi genomförde ett in vitro-experiment med den trådlösa sensorkombinationen. Resultaten visade att det fanns en skillnad på 11,3 N efter tillämpning av den traditionella metoden för flexion-extension gapbalans utförd av en erfaren expert.

Introduction

Knäartros (KOA) är en global börda¹, för vilken den stegvisa behandlingsstrategin för närvarande antas. För unicompartmental KOA i slutstadiet är unicompartmental knee arthroplasty (UKA) ett effektivt val, med en 10-årig överlevnad på över 90%². Medial UKA ersätter endast det svårt slitna mediala facket och bevarar det naturliga laterala facket, medialt kollateralt ligament (MCL) och korsband³. Principen är att göra flexionsgapet och förlängningsgapet ungefär detsamma genom tibial osteotomi och lårbensslipning, och att återställa MCL-spänningen efter implantation av protesen och lager⁴. Jämfört med total knäartroplastik har UKA större kirurgiska svårigheter och tekniska krav. Huvudkällan är den korrekta balansen mellan ligament i hela rörelseomfånget i knäet³.

Traditionellt, efter preliminär osteotomi, sätter kirurgen in en gapmätare i ledutrymmet och bestämmer indirekt om flexion- och förlängningsgapen är lika genom att känna spänningen i MCL. Definitionen och känslan av balans är dock knappast densamma, även för erfarna kirurger. För nybörjare är det svårare att förstå kravet på balans. Obalansen i klyftan mellan flexion och förlängning kan leda till en serie komplikationer^5,6, vilket resulterar i en ökad revisionsfrekvens.

Med teknikens framsteg har vissa forskare försökt tillämpa tensorer på UKA ^7,8. Dessa undersökningar är dock alla på UKA med fast lager, och tensorn kan skada MCL när den används.

Framväxten av sensorer uppfyller inte bara efterfrågan på att visa trycket i knäledsgapet, utan olika sensorer har ofta mindre risk för MCL-skador på grund av sin lilla storlek ^9,10. Dessutom är de sensorer som för närvarande används alla trådbundna överföringar, vilket kan störa den aseptiska driften och inte är tillräckligt bekvämt att använda.

För att noggrant mäta parametrarna för balans mellan flexion och extension gap utvecklade vi en trådlös sensorkombination för UKA, som består av en metallbas, en trådlös sensor med tre tryckprober på framsidan, mediala och laterala sidor och ett kuddblock. Sensorkombinationen mäter och visar trycket i ledutrymmet i realtid för att hjälpa kirurger att exakt bedöma om balansmålet har uppnåtts.

Protocol

Protokollet godkändes av etikkommittén vid Xuanwu-sjukhuset (bidragsnummer: 2021-224) och genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen. Informerat samtycke erhölls från anhöriga för att använda kadaverna. 1. Installation av vinkelmätare Slå på omkopplaren på lårbenet och tibia vinkelmätningsanordningen. Öppna vinkelmätningsprogrammet på surfplattan, skanna QR-koderna för de två mätinstrumenten och klicka på Bluetooth-anslutning</st…

Representative Results

Denna in vitro-studie utfördes på ett 60-årigt kvinnligt kadaver. Med lårbensprotesen i S-storlek och 3 mm som bär målet, efter att ha utfört lårbensslipning och tibial osteotomi, använde kirurgen gapmätaren för att bedöma flexion-extension gapspänning preliminärt och trodde att balans uppnåddes. Efter att lårbenstestet installerades sattes den trådlösa sensorn in i det mediala ledutrymmet och det intraartikulära trycket mättes tre gånger vid 110 ° (flexion gap) …

Discussion

Mobilbärande UKA är en effektiv behandling för anteromedial KOA. Det har fördelarna med mindre trauma, snabb återhämtning och upprätthållande av normal knäproprioception^11,12,13. Nyckeln till UKA är flexion-extension balans; det vill säga att göra flexionsgapet och förlängningsgapet så lika som möjligt under förutsättning att återställa MCL-spänning¹⁴. Obalansen kan leda till lagerfö…

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