J 2013

Přínos kinematické počítačové 2D a 3D navigace k přesnosti provedení valgizační osteotomie proximální tibie s klínem otevřeným mediálně

OKÁL, František, Radek HART, Martin KOMZÁK and Adel Mohammad Mahmoud SAFI

Basic information

Original name

Přínos kinematické počítačové 2D a 3D navigace k přesnosti provedení valgizační osteotomie proximální tibie s klínem otevřeným mediálně

Name in Czech

Přínos kinematické počítačové 2D a 3D navigace k přesnosti provedení valgizační osteotomie proximální tibie s klínem otevřeným mediálně

Name (in English)

Computer-Assisted Kinematic 2D and 3D Navigation in Medial Opening-Wedge High-Tibial Valgus Osteotomy

Authors

OKÁL, František (703 Slovakia, belonging to the institution), Radek HART (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Martin KOMZÁK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Adel Mohammad Mahmoud SAFI (400 Jordan, belonging to the institution)

Edition

Acta chirurgiae orthopaedicae et traumatologiae čechoslovaca, Praha, Galén, 2013, 0001-5415

Other information

Language

Czech

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

30211 Orthopaedics

Country of publisher

Czech Republic

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 0.415

RIV identification code

RIV/00216224:14110/13:00071245

Organization unit

Faculty of Medicine

UT WoS

000318832800011

Keywords in English

high-tibial osteotomy; open wedge; computer-assisted navigation; tibial slope

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 22/1/2014 14:19, Soňa Böhmová

Abstract

ORIG EN

V originále

Varózní postavení kolenního kloubu může vést k rozvoji nebo zhoršení mediální gonartrózy přetížením mediálního kompartmentu. Rozšíření implantací totálních a unikompartmentálních náhrad kolenního kloubu vedlo k poklesu počtu prováděných korekčních osteotomii. Endoprotézy však zejména u mladších pacientů mohou vést ke špatným výsledkům (15). Naproti tomu vysoká tibiální osteotomie je metoda s dobrými výsledky zejména u mladších a aktivních pacientů (17, 18). Cílem valgizační osteotomie je redukce přetížení vnitřního kompartmentu posunem mechanické osy laterálně od středu kolenního kloubu. Zlepšením předoperačního plánování, techniky provedení operace a díky novým možnostem úhlově stabilních dlah se stala korekční osteotomie znovu oblíbenější. Úhlově stabilní implantáty umožňují stabilní fixaci a brzkou rehabilitaci (14, 24). Předpokladem k dlouhodobému dobrému výsledku je přesná korekce (22) nebo mírné překorigování do valgozity 2 až 5 v závislosti na rozsahu poškození chrupavky (1, 21). Ke zvýšení přesnosti korekce pomocí osteotomie bylo vyvinuto několik metod. Patří sem například zjišťování mechanické osy proložením kabelu elektrokauteru středem hlavice kyčelního kloubu a středem hlezna pod skiaskopickou kontrolou.Průsečík kabelu se štěrbinou kolenního kloubu ukáže vzdálenost od středu kolenního kloubu (19). Počítačová kinematická navigace přináší zpřesnění vysoké tibiální osteotomie s klínem otevřeným mediálně a dovoluje sledovat kontinuálně během operace osu končetiny ve frontální rovině a dále sklon tibiálního plató v sagitální rovině při použití třídimenzionální (3D) navigace (6). Cílem předložené studie bylo zjistit přesnost valgizační osteotomie proximální tibie provedené bez a s pomocí počítačové kinematické navigace, porovnáním plánované a výsledné osy dolní končetiny ve frontální rovině. Nulová hypotéza zněla, že není rozdíl v použité metodě, tedy, že obě metody jsou při úspěšnosti dosažení cílového intervalu korekce rovnocenné. Dále byla srovnána odchylka osy dolní končetiny naměřená jak pomocí systému plánovací stanice z rentgenového snímku před a po operaci, tak pomocí kinematické počítačové navigace peroperačně před a po provedení osteotomie. Byla postulována nulová hypotéza, že celková naměřená korekce osy končetiny není ovlivněna použitou měřicí metodou. Dalším cílem bylo odpovědět na otázku, jestli použití 3D navigace přispěje k omezení změny sklonu tibiálního plató v porovnání s dvojdimenzionální (2D) navigací. Nulová hypotéza byla, že výsledný sklon tibiálního plató není ovlivněn druhem použité navigace.

In English

PURPOSE OF THE STUDY The aim of the study was to assess the accuracy of axis deformity correction achieved by high-tibial valgus osteotomy either without or with a computer-assisted kinematic navigation system, on the basis of comparing the planned and the achieved frontal axis of the leg. Comparisons of mechanical axis deviation were made using both pre- and post-operative measurements with the planning software and intra-operative measurements with the navigation system before and after osteotomy. In addition, the aim was to test the hypothesis that the use of 3D navigation, as compared with 2D navigation, would help reduce changes in the tibial plateau slope MATERIAL AND METHODS In the period 2008-2011, high-tibial osteotomy was performed in 68 patients. Twenty-one patients (group 1) underwent osteotomy without the use of navigation and 47 patients (group 2) had osteotomy with a computer-assisted navigation system (32 with 2D navigation and 15 with 3D navigation). Using the planning software, the mechanical leg axis before and after surgery and the anatomical dorsal proximal tibial angle in the sagittal plane were assessed. Medial opening-wedge high-tibial valgus osteotomy was carried out in all patients. When using 2D navigation, the mechanical leg axis was measured intra-operatively before osteotomy and then after osteosynthesis which included a simulated axial load of the heel. When using 3D navigation, the procedure was identical and furthermore involved a measurement of the tibial plateau slope obtained with an additional probe in the proximal fragment. The results were characterised using descriptive statistics and their significance was evaluated using the Mann-Whitney U test and Wilcoxon's test, with the level of significance set at p < 0.05. RESULTS In group 1, osteotomy resulted in good correction of the mechanical axis in nine patients (43%), inadequate correction in nine (43%) and overcorrection and three (14%) patients. In group 2 with the use of navigation, accurate correction of the mechanical leg axis was achieved in 24 patients (51%), undercorrection was recorded in 21 (45%) and overcorrection in two (4%) patients. The difference in outcomes between the two groups was not statistically significant (p = 0.73). The average correction of the mechanical axis based on comparing measurements on pre- and post-operative radiographs was 9.1 degrees (range, 5-27 degrees); the average correction of the axis visualised intra-operatively was 8.7 degrees (range, 4-27 degrees). The difference was not significant (p = 0.1615) and confirmed our hypothesis that the accuracy of measuring the mechanical axis was not influenced by the method used. The average change in the dorsal slope of the tibial plateau following osteotomy without navigation was 0.9 degrees (range, -8.9 to 9.0 degrees) and that after osteotomy with intra-operative visualisation of the proximal tibial slope was 0.3 degrees (range, 4 to 4 degrees). This difference was not statistically significant (p = 0.813). DISCUSSION A good clinical outcome of high-tibial valgus osteotomy depends on achieving accurate correction of the mechanical leg axis with partial load transfer to the lateral compartment of the knee. CONCLUSIONS Although the number of cases with good correction was slightly higher in the patients undergoing osteotomy with navigation, the difference was not significant. lntra-operative visualisation of the mechanical axis proved sufficiently accurate on comparison with the pre-operative planning based on weight-bearing radiography of the leg. A simulated axial load of the heel included in the kinematic navigation system does not sufficiently correspond to normal weight-bearing and therefore an undercorrection of the deformity might occur. Using 3D navigation had no marked effect on a change in the slope of the tibial plateau.