Um die proximale und distale Trochlea-Dysplasie zu beachten, wird die trochleare Geometrie bei Individualprothesen gezielt geplant und verändert. Die tiefsten Punkte der Trochlea definieren die trochleare J-Kurve und liefern die Position einer generischen prothetischen Schiene. Die Trochlea-Spur erhält eine konkave Rinne, die der kuppelförmigen Patella angepasst ist. Proximal beginnt die Trochlea-Spur bei 7° valgus relativ zur mechanischen Achse, und die prothetische Trochlea wird parallel zur trans-epicondylären Achse eingestellt.

Die tibiale Komponente wird auf die tibiale Geometrie des Patienten abgestimmt und auf Null-Rotation eingestellt. Jüngste Veröffentlichungen haben ergeben, dass bei mehr als 50 % der Patienten, die ein Jahr nach dem Kniegelenkersatz Restschmerzen hatten, eine femorale oder tibiale Innenrotation vorliegt [3]. Um das Risiko einer Innenrotation zu minimieren, ist die tibiale Komponente leicht unterdimensioniert, sodass der Chirurg die Komponentenposition für jede Fehldrehung, die intraoperativ beobachtet werden kann, anpassen kann, ohne einen Komponentenüberhang zu riskieren. Das tibiale Implantat ist nach den Prinzipien von Cobb et al. [19] konstruiert, sodass der Chirurg die tibiale Rotation relativ zum medialen ein Drittel der tuberositas tibiae verändern kann. Neuere Studien zeigten, dass die Tibia-Asymmetrie sehr variabel ist. Nur 3 % haben eine Asymmetrie von weniger als 1 mm und 22 % eine Asymmetrie von mehr als 5 mm. Hersteller von symmetrischen Tibia-Designs beschreiben Argumente für ihr Design [20], während Hersteller von asymmetrischen Komponenten Argumente für ein asymmetrisches Designs finden [21]. Die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen, und die Erzielung einer optimalen Knochenabdeckung ist von der Anatomie und von der Rotation der Komponente abhängig [22]. Nur individuelle tibiale Designs können die großen Variationen der Tibia-Asymmetrien berücksichtigen und damit die knöcherne Abdeckung verbessern.

Patientenspezifische
Instrumentensets für
individualisierte Implantate

Die Operationstechnik für die individualisierte Knieendoprothetik nutzt Einwegschablonen während des gesamten chirurgischen Eingriffs. Die patientenspezifischen Schablonen sind vornavigiert, mit den individualisierten Implantaten verpackt und so konzipiert, dass sie mit den Implantaten als ein System zusammenwirken, wodurch die Notwendigkeit mehrerer Instrumentensätze für eine Vielzahl von Größen entfällt. Die Einwegschablonen werden steril geliefert, was eine verkürzte Auf- und Abbauzeit ermöglicht und die Lagerung, die Sterilisation und den Transport überflüssig macht, die normalerweise mit handelsüblichen Instrumenten verbunden sind. Studien werden benötigt, um eine konsistente Reproduzierbarkeit über eine große Bandbreite von Chirurgen und Implantaten nachzuweisen, aber die bisher veröffentlichten Ergebnisse mit patientenspezifischem unikompartimentellem Kniegelenkersatz deuten darauf hin, dass Operationen mit patientenspezifischen Vorrichtungen genaue und zuverlässige Ergebnisse liefern können (8).

Intraoperative Verwendung der Schablonen

Die Operationstechnik des individualisierten Kniegelenkersatzes unterscheidet sich von der des traditionellen Kniegelenkersatzes. Da die Femur-Komponente nur eine Kopie des distalen Femurs ist, ist es unerlässlich, eine „measured resection technique“ anzuwenden und dem Operationsplan so genau wie möglich zu folgen. Bei schweren Deformitäten wird eine absichtliche Unterresektion des distalen Femurs und der proximalen Tibia um 2 mm empfohlen.

Für schwerste Deformationen ermöglicht die posterior stabilisierte Version (Abb. 3), die eine größere Auswahl an PE-Dicken von 6–14 mm aufweist, auch eine „gap balancing technique“, um eine potenziell lose Flexionslücke zu berücksichtigen. Die Operationstechnik beinhaltet patientenspezifische Instrumente und spacer blocks, die ein Balancieren des Knies vor dem Sägen ermöglichen, um den Knochenbestand zu schonen, sowie spacer blocks nach dem Sägen, die den Implantatdicken des Implantatverbunds entsprechen.

Klinische Ergebnisse

Ausrichtung

Eine Wiederherstellung nahe der neutralen mechanischen Ausrichtung beim totalen Kniegelenksersatz ist seit jeher ein wichtiger Ergebnisfaktor, da Fehlstellungen zu einer Lockerung des Implantats führen und die Langzeitergebnisse beeinträchtigen können. Individualisierte Knieprothesen sind nicht auf mechanische Instrumente, Computernavigation oder Robotik angewiesen, sondern auf patientenbezogene Einweginstrumente. Während patientenspezifische Instrumente in „Stangen“-Prothesen aufgrund ihrer gemischten Ergebnisse nicht etabliert sind, haben sich die patientenspezifischen Instrumente in individualisierten Knieprothesen innerhalb weniger Grad der neutralen Ausrichtung als zuverlässig erwiesen. In einer prospektiven konsekutiven Serie von 63 Patienten, die sich während der Lernkurve des Chirurgen einem primären Kniegelenkersatz unterzogen, wurde eine mittlere Deformität von 5,6° (Bereich von 12° valgus bis 15° varus), gemessen mit Computernavigation, in 84,1 % (53 von 63 Patienten) auf neutrale Ausrichtung korrigiert, und die restlichen 10 Patienten wurden innerhalb von ± 2° von der neutralen Ausrichtung [23] korrigiert.

In einer weiteren Studie, die die mechanische Ausrichtung von 125 individuellen Knieprothesen mit 107 OTS-Implantaten vergleicht, gemessen an Ganzbein-Standaufnahmen, hatten die individualisierten Knieprothesen weniger Ausreißer ±3° von der neutralen Ausrichtung im Vergleich zu OTS-Implantaten [24]. Ein ähnliches Studiendesign bestätigte diese Ergebnisse [25] und die Tatsache, dass die Wiederherstellung der mechanischen Achse zuverlässiger ist als die Standardinstrumentierung mit OTS-TKA.

Kinematik

Das Ziel der Wiederherstellung der normalen Kinematik [26] nach dem totalen Kniegelenkersatz steht im Mittelpunkt der Forschung mit der Hypothese, dass die Wiederherstellung der individuellen Kniekinetik die Patientenzufriedenheit verbessert. Die Forschung hat gezeigt, dass die Kniekinematik individuell unterschiedlich ist [27] und von der Art der Aktivität abhängt [28]. Im Allgemeinen beginnt die normale Kniekinematik mit einer verriegelten Position in Streckung (Screw-home-Mechanismus), in der der laterale Condylus im Vergleich zum medialen Condylus anterior auf dem Tibiaplateau sitzt. Der mediale Condylus bleibt in der Mitte des medialen Tibiaplateaus. Während die Poplitealsehne den Screw-home-Mechanismus entriegelt und den lateralen Condylus nach hinten zieht, um die Flexion einzuleiten, bleibt der mediale Condylus mehr oder weniger in der Mitte des medialen Tibiaplateaus. Mit zunehmender Flexion bewegt sich der laterale Condylus nach hinten und um 70–90° beginnt sich der mediale Condylus auch nach hinten zu bewegen, was zu einer tibialen Innenrotation mit Flexion führt. In der Vergangenheit konnte gezeigt werden, dass posterior stabilisierte Knieprothesen aufgrund des Cam-post-Mechanismus [29] ein gleichmäßigeres Zurückrollen aufweisen als kreuzbanderhaltene Knieprothesen. In einer in-vivo kinematischen Studie mit mobiler Fluoroskopie haben individualisierte CR-Totalknieprothesen während der tiefen Beugung im Vergleich zu einem CR-OTS-Implantat mehr laterales Zurückrollen, deutlich höhere axiale Rotation und keine Mid-Flexions-Instabilität gezeigt, was zu einer Kniekinematik führt, die der normalen Kinematik näher kommt als die einer OTS-TKA.

Komplikation und Ökonomie