Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Hareketli Yataklı Tek Bölmeli Diz Artroplastisinde Boşluk Dengesinin Sensör Değerlendirmesi

1.1K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/63711

⸱

12 Temmuz 2022

 ,  ,  ,  ,  , 
1Graduate School of Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences, 2Department of Orthopaedic Surgery, China-Japan Friendship Hospital, 3Graduate School of Beijing University of Chinese Medicine, 4Department of Orthopaedic Surgery, Peking University China-Japan Friendship School of Clinical Medicine

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada, hareketli yataklı tek bölmeli diz artroplastisinde (UKA) boşluk temas kuvvetini ve boşluk dengesini ölçmek için bir protokol sunuyoruz. Klinik ve radyografik verilerle birlikte, temas kuvvetinin normal aralığını belirlemeyi ve boşluk dengesinin eşiğini belirlemeyi umuyoruz.

Özet

Hareketli yataklı tek bölmeli diz artroplastisinin (UKA) en önemli işlemi diz fleksiyon ve ekstansiyon boşluğunun dengelenmesidir. Geleneksel olarak, denge, duygu ölçerin fişinin takılmasının öznel değerlendirmesi ile belirlendi. Esas olarak cerrahların deneyimine bağlı olduğundan, doğruluk her zaman şüpheliydi. Son 10 yılda, total diz artroplastisinde (TDA) boşluk dengesini yönlendirmek için basınç sensörleri kullanılmaya başlanmıştır. Bununla birlikte, sensör tekniği çok yakın bir zamanda UKA'ya tanıtıldı. Burada, deneyimli bir cerrah tarafından 20 vaka UKA'da boşluk dengesine ilişkin sensör değerlendirmemiz yer almaktadır. Sensör, mobil yataklı UKA'nın tibial denemesinin şekline göre özel olarak tasarlanmış bir kuvvet sensörü matrisiydi. Postoperatif klinik sonuçlar ve radyografik sonuçlar ileride karşılaştırılmak üzere kaydedildi. Bu yöntemi, çeşitli cerrahlar tarafından 200'den fazla UKA vakasını değerlendirmek ve sonuçta boşluk dengesi sonucunu standardize etmek için kullanmayı amaçlıyoruz.

Giriş

Hareketli yataklı UKA, şu anda diz anteromedial osteoartriti (AMOA) için en başarılı tedavi yöntemlerinden biridir1. Operasyon sırasında fleksiyon ve ekstansiyon boşluğunun dengesi, başarılı bir UKA 2,3'ün anahtarıdır. Boşluğun aşırı yüklenmesi, hareketli yatağın aşınmasını ağırlaştırabilir. Ayrıca, yüksek boşluk temas kuvveti, postoperatif valgus deformitesine ve lateral kompartmanın4 dejenerasyonuna yol açabilir. Bu nedenle, UKA'da optimal bir boşluk sıkılığının yanı sıra kabul edilebilir bir boşluk dengesi elde etmek, öğrenme eğrisinin önemli bir parçasıdır5. Hareketli yataklı UKA cerrahi teknik el kitabı6'ya göre, cerrah, temas kuvvetini "hissetmek" için eklem boşluğunu takmak ve çıkarmak için duygu ölçeri kullanmalıdır. Cerrah, eki yerleştirmek ve çıkarmak için gereken kuvveti değerlendirerek, boşluk dengesinin kabul edilebilir olup olmadığını tahmin edebilir. Bu nedenle, karar esas olarak cerrahın deneyimine bağlıydı.

Son yıllarda, total diz artroplastisinde (TDA) medial ve lateral boşluğun intraoperatif boşluk dengesinin dijital ölçümü yaygın olarak bildirilmiştir7,8,9. Boşluk dengesinin eşiği için öneriler de7 olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, sensör tekniği, iyi bilinen bir boşluk dengeleme hedefi olmadan çok yakın bir zamanda UKA'ya tanıtıldı.

Geçen yıl, hareketli rulman UKA sırasında mafsal boşluğu temas kuvvetini ölçmek için özel olarak tasarlanmış bir kuvvet sensörü tanıtıldı5. Mevcut araştırma protokolünde, sensör kılavuzluğunda boşluk kuvveti ölçüm yöntemi gösterilmiştir. Ek olarak, boşluk temas kuvvetini ve boşluk dengesini değerlendirmek için hareketli yataklı UKA geçiren 20 hastadan oluşan bir vaka serisi dahil edilmiştir. Bu protokolün nihai amacı, normal temas kuvveti aralığını belirlemek ve hareketli yataklı UKA'da boşluk dengesi eşiğini belirlemektir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu çalışma, Çin-Japonya Dostluk Hastanesi'nin insan etik komitesi tarafından onaylanmıştır (onay numarası 2020-50-k28).

1. Kuvvet sensörünün hazırlanması ve sterilizasyonu

  1. Sterilizasyondan önce kuvvet sensörünü tibial denemenin üst yüzeyine sabitlemek için aşınmaya dayanıklı yapışkan bant kullanın.
  2. Hidrojen peroksit gazı plazması ile düşük sıcaklıkta sterilizasyon kullanarak kuvvet sensörünü paketleyin ve sterilize edin (Şekil 1).
    NOT: Kesme kuvvetinin etkisini önlemek için sensör tibial deneme üzerine sabitlenmelidir.

2. Hareketli rulman UKA prosedürü

  1. Hareketli yataklı UKA'nın operasyon prosedürünü standart cerrahi talimat6'ya veya Zhang ve ark.10 tarafından tanıtılan kinematik hizalama tekniğine göre gerçekleştirin.
  2. Tüm kemik kesimleri bittiğinde ve boşluk dengesi manuel olarak onaylandığında prosedürü durdurun.

3. Kuvvet sensörünün montajı

  1. Kuvvet sensörünü önce tibial iz ile birlikte takın ve ardından femoral bileşeni takın.
  2. Sensörün, USB hattının ve dizüstü bilgisayarın doğru şekilde bağlandığından emin olun. Bundan sonra, kalınlık ölçeri bileşen boşluğuna yerleştirin ve diz eklemini ölçümün başlangıç noktası olarak 120°'lik derin fleksiyona yerleştirin. (Şekil 2).
    NOT: Diz fleksiyon açısının doğruluğundan emin olmak için sterilize edilmiş bir iletki kullanın.

4. Temas kuvvetinin ham verilerinin ölçülmesi ve kaydedilmesi

  1. Bu sensör için geliştirilmiş bir bilgisayar programı kullanarak kuvvet değerinin ham verilerini kaydedin.
  2. İlk olarak, işlem arayüzünün sağ tarafına dikkat edin (Şekil 3) ve kayıt frekansını 10 Hz'e ve kayıt süresini 5 saniyeye ayarlayın. Ardından, diz 120° fleksiyon açısına yerleştirildiğinde Veri Geri Bildirimi düğmesine tıklayın.
  3. Kayıt işlemi bittiğinde, diz fleksiyonu 90°, ardından 60°, 45°, 20° ve 0° olduğunda Veri Geri Bildirimi düğmesine tekrar tıklayın (Şekil 3).
    NOT: Ham veriler, bilgisayar programı tarafından .txt dosyalara kaydedilir ve kuvvet değeri elde etmek için daha fazla yönetim gerekir.

5. Ham verilerin yönetimi

  1. Ham veri dönüşümü için .txt dosyasını bir elektronik tabloya (dijital tablo) girin. Temas kuvveti olarak 50 kaydın ortalama değerini hesaplayın.
    NOT: Program ayrıca temas kuvvetinin dağılımını da gösterebilir.

6. Klinik ve radyografik gözlemler

  1. Hastanın yaş, cinsiyet, tanı ve Amerikan Diz Derneği skoru (AKSS) gibi demografik verilerini kaydedin.
  2. Ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası 1 hafta içinde anteroposterior, lateral ve tam uzunlukta ağırlık taşıyan alt ekstremitenin radyografilerini alın.
  3. Femoral ve tibial protezin varus/valgus hizasını (Şekil 4-1), femoral protezin fleksiyon/ekstansiyon hizasını ve tibial posterior eğimi ölçün (Şekil 4-2).
  4. Hem ameliyat öncesi hem de ameliyat sonrası tam uzunlukta alt ekstremite radyografilerinde kalça-diz-ayak bileği açısını ölçün. Protezin sürekliliğini (Şekil 4-3) ve femoral protezin tibial protezin yüzeyine göre eksenini ifade eden yakınsama/ıraksama açısını ölçün (Şekil 4-4).
  5. Bu verilerin entegre olduğundan ve gelecekte analiz edilebildiğinden emin olun.
    NOT: 6,11 açılarının radyografik ölçüm yöntemi Şekil 4'te gösterilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Kohort demografisi
Mobil yataklı UKA'yı üstlenen ilk 20 hasta, Mart-Haziran 2021 tarihleri arasında Çin-Japonya Dostluk Hastanesine kaydoldu. Ameliyatların tümü, 2.000'den fazla UKA deneyimine sahip kıdemli bir doktor tarafından yapıldı. Demografik ve protez verileri Tablo 1'de gösterilmektedir. Yaşları 58-82 yıl arasında değişiyordu ve tanıların tümü AMOA idi.

Boşluk kuvveti ve denge ölçümlerinin sonuçları
Boşluk kuvvetinin modeli

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu çalışma, hareketli rulmanlı UKA'da eklem boşluğunun, temas kuvvetinin ve dengenin değerlendirilmesinde ayrıntılı bir sensör teknolojisi protokolü sağlamıştır. Ortopedi cerrahlarının gelecekte yatak kalınlığını ve boşluk dengelemeyi daha kolay belirlemelerini sağlayacak standart temas kuvveti ve boşluk dengeleme farkı hedefi oluşturmayı umuyoruz.

Eklem boşluğunun aşırı yüklenmesi, ekstremitenin postoperatif valgus deformitesine, lateral kompartmanın gelecekt...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Bilgisayar programı ve dijital tablo denklemleri patent yasası ile korunduğundan, bu bilgi için yazarlarla iletişime geçilebilir. Yazarlar rekabet eden çıkarları olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

Bu çalışma, Özel Başkent Sağlık Araştırma ve Geliştirme (hibe numarası 2020-2-4067), Pekin Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numarası 7202183) tarafından desteklenmiştir; Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numaraları 81972130, 81902203 ve 82072494) ve Çin-Japonya Dostluk Hastanesi'nin Elit Tıp Uzmanları projesi (NO. ZRJY2021-GG08). Bilgisayar programı ve dijital tablo denklemleri patent yasası ile korunduğundan, bu bilgi için yazarlarla iletişime geçilebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Oxford UKAZimmer/BiometKatalog numaraları için Oxford Parsiyel Diz Mikroplasti Enstrümantasyonuna bakın (femoral bileşen, tibial bileşen, menisküs yatağı)
Teflon Bant3MBiyomekanik deneylerde yaygın olarak kullanılan aşınmaya dayanıklı yapışkan bant
VerasenseOrthoSensorVerasenseTKA sensörü
ExcelMicrosoftdijital masa yazılımı
STERRAD 100S sterilizasyon sistemiJohnson & JohnsonSTERRAD 100SHidrojen peroksit gazı plazması
UKA kuvvet sensörüQingrui Boyuan evde Qingrui BoyuanTechnology tarafından ortaklaşa tasarlanmış ve üretilmiştir
Ham verileri kaydetmek için bilgisayar programıQingrui Boyuan evde Qingrui BoyuanTechnologyortaklaşa tasarlanmış ve üretilmiştir
Shanghai M& G Kırtasiye A.Ş.herhangi birsterilizasyon sisteminde sterilize edilmiş
USB hattıLenovoherhangi bir
Dizüstü BilgisayarLenovoherhangi bir temel yapılandırma
ile düşük sıcaklıkta sterilizasyon Protractor tarafından

Kaynaklar

  1. Mohammad, H. R., Matharu, G. S., Judge, A., Murray, D. W. New surgical instrumentation reduces the revision rate of unicompartmental knee replacement: A propensity score matched comparison of 15,906 knees from the National Joint Registry. Knee. 27 (3), 993-1002 (2020).
  2. Bae, J. H., et al. Epidemiology of bearing dislocations after mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty: Multicenter analysis of 67 bearing dislocations. Journal of Arthroplasty. 35 (1), 265-271 (2020).
  3. Sun, X., et al. Bearing dislocation of mobile bearing unicompartmental knee arthroplasty in East Asian countries: a systematic review with meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 16 (1), 28(2021).
  4. Ro, K. H., Heo, J. W., Lee, D. H. Bearing dislocation and progression of osteoarthritis after mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty vary between Asian and Western patients: A meta-analysis. Clinical Orthopaedics and Related Research. 476 (5), 946-960 (2018).
  5. 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).
  6. Oxford Partial Knee microplasty instrumentation manual of the Surgical Technique. Zimmer-Biomet. , Available from: https://www.zimmerbiomet.com/content/dam/zimmer-biomet/medical-professionals/000-surgical-techniques/knee/oxford-partial-knee-microplasty-instrumentation-surgical-technique.pdf (2019).
  7. Gustke, K. A., Golladay, G. J., Roche, M. W., Elson, L. C., Anderson, C. R. A new method for defining balance: promising short-term clinical outcomes of sensor-guided TKA. Journal of Arthroplasty. 29 (5), 955-960 (2014).
  8. Lakra, A., et al. The learning curve by operative time for soft tissue balancing in total knee arthroplasty using electronic sensor technology. Journal of Arthroplasty. 34 (3), 483-487 (2019).
  9. MacDessi, S. J., et al. Does soft tissue balancing using intraoperative pressure sensors improve clinical outcomes in total knee arthroplasty? A protocol of a multicentre randomised controlled trial. BMJ Open. 9 (5), 027812(2019).
  10. Zhang, Q., et al. A novel extramedullary technique to guide femoral bone preparation in mobile unicompartmental knee arthroplasty based on tibial cut and overall alignment. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 15 (1), 92(2020).
  11. Hurst, J. M., Berend, K. R., Adams, J. B., Lombardi, A. V. Radiographic comparison of mobile-bearing partial knee single-peg versus twin-peg design. Journal of Arthroplasty. 30 (3), 475-478 (2015).
  12. vander List, J. P., Zuiderbaan, H. A., Pearle, A. D. Why do medial unicompartmental knee arthroplasties fail today. Journal of Arthroplasty. 31 (5), 1016-1021 (2016).
  13. MacDessi, S. J., Gharaibeh, M. A., Harris, I. A. How accurately can soft tissue balance be determined in total knee arthroplasty. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 34 (2), 290-294 (2019).
  14. Su, Z., Wang, Z., Chen, H. A force line trajectory measuring system and algorithms for unicondylar knee replacement surgery. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 2217-2221 (2019).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Brimacombe, J. M., Wilson, D. R., Hodgson, A. J., Ho, K. C., Anglin, C. Effect of calibration method on Tekscan sensor accuracy. Journal of Biomechanical Engineering. 131 (3), 034503(2009).
  18. Heyse, T. J., et al. Balancing mobile-bearing unicondylar knee arthroplasty in vitro. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 25 (12), 3733-3740 (2017).
  19. Gustke, K. A., Golladay, G. J., Roche, M. W., Elson, L. C., Anderson, C. R. Primary TKA patients with quantifiably balanced soft-tissue achieve significant clinical gains sooner than unbalanced patients. Advances in Orthopedics. 2014, 628695(2014).
  20. Nodzo, S. R., Franceschini, V., Gonzalez Della Valle, A. Intraoperative load-sensing variability during cemented, posterior-stabilized total knee arthroplasty. Journal of Arthroplasty. 32 (1), 66-70 (2017).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Mobil Yataklı UKAKuvvet Sensör MatrisiDiz Fleksiyon BoşluğuDiz Ekstansiyon BoşluğuBasınç SensörleriTibial Deneme BileşeniKlinik Sonuçlar

Bu makale yayımlandı

Video yakında

Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.