Možnosti kinematické počítačové navigace u náhrad kolenního kloubu

SAFI, Adel Mohammad Mahmoud, Radek HART, Martin FERANEC and Vojtěch PROCHÁZKA. Možnosti kinematické počítačové navigace u náhrad kolenního kloubu (The possibilities of kinematic computer navigation usage in knee replacement). Ortopedie. 2012, vol. 6, No 1, p. 13-19. ISSN 1802-1727.

Basic information

• Original name: Možnosti kinematické počítačové navigace u náhrad kolenního kloubu
• Name (in English): The possibilities of kinematic computer navigation usage in knee replacement
• Authors: SAFI, Adel Mohammad Mahmoud (400 Jordan, guarantor), Radek HART (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin FERANEC (203 Czech Republic) and Vojtěch PROCHÁZKA (203 Czech Republic).
• Edition: Ortopedie, 2012, 1802-1727.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 30211 Orthopaedics
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14110/12:00060754
• Organization unit: Faculty of Medicine
• Keywords in English: digital templating; navigation; knee replacement; mechanical axis
• Tags: Reviewed

Abstract

Cílem této práce je zhodnocení přínosu počítačových technologií při implantaci náhrad kolenního kloubu. Materiál a metodika: Srovnávali jsme hodnoty odchylky mechanické osy dolní končetiny a velikosti komponent měřené pomocí systému mediCAD 2,06 před a po operaci a pomocí navigace peroperačně. Dále jsme srovnávali výsledky získané po implantaci endoprotéz pomocí navigací s těmi získanými po implantaci náhrad bez ní. Použitím navigace jsme analyzovali valgozitu a „pseudovalgozitu“ operovaných kolen. Navigaci jsme používali také při výběru výšky polyethylenové vložky u unikompartmentálních náhrad. Dále jsme hodnotili přínos navigace při implantaci endoprotéz kolena po zlomeninách femuru. Výsledky: Shoda mezi hodnotami plánovanými předoperačně a těmi měřenými navigací během operací byla v 73 % u femorální komponenty, v 91 % u tibiální komponenty, v 48 % u polyetylenového plata a v 55 % u mFA – mTA. Hodnota mFA - mTA do 2st. byla dosažena u 88 % případů po implantaci náhrad pomocí navigace a jen u 70 % případů bez jejího použití. Při implantaci unikompartmentálních náhrad bez použití navigace došlo k překorigování mechanické osy valgozity u 63 % pacientů, zatímco s jejím použitím jen u 17 %. Navigace má velký význam při implantaci endoprotéz u pacientů po zlomeninách diafýzy femuru. Diskuze: Většina literárních zdrojů, v souladu s naším pozorováním, poukazovala na význam předoperačního plánování a počítačové navigace při implantaci totálních a unikompartmentálních endoprotéz kolenního kloubu. Závěr: Digitální templatování umožňuje předoperačně určit poměrně spolehlivě odchylku mechanické osy a velikost tibiální komponenty, ale jen přibližně určí velikost femorální komponenty a polyetylenovou vložku. Význam navigace při implantaci kolenních endoprotéz spočívá především v redukci pravděpodobnosti peroperačních chyb. U „pravých“ valgózních deformit nám navigace pomáhá při volbě správného operačního přístupu. U unikompartmentálních náhrad se lze pomocí navigace vyvarovat překorigování či nedokorigování mechanické osy. Dále má navigace podstatný význam při implantaci kolenních náhrad u pacientů po zlomeninách femuru.

Abstract (in English)

The objective of this study is to evaluate the benefits of computer technology in knee replacements. Material and methods: The authors compared the values of mechanical limb axis deviation and the size of components measured before and after a total knee replacement by mediCAD 2,06 with values that were measured by navigation during the operation. The authors also compared results obtained after the knee replacement with and without navigation. With navigation, the authors were able to distinguish between the “true” and “false” valgus knee deformity. Navigation was used to determine the height of the polyethylene inlay in the unicompartmental knee replacement. The benefits of navigation usage in knee replacement after the fracture of the femur were also evaluated. Results: Size match between the components planned by mediCAD 2,06 and those actually implanted was observed on the femur, tibia, and polyethylene inlay in 73%, 93%, and 42%, respectively. The match between the mFA-mTA values measured before the total knee replacement and the values measured with navigation was 55%. The mFA-mTA value up to 2deg. was achieved in 88% of cases with navigation usage, but only in 70% of cases without navigation. In the unicompartmental knee replacement without navigation, an over-correction of the mechanical limb axis to valgus occurred in 63% of cases, but only in 17% of cases with navigation. The kinematic navigation system is also beneficial in knee replacements after femoral fractures, when the intra-medullar targeting cannot be used. Discussion: In congruency with the authors observation, the majority of literature sources point out the significance of preoperative planning and computer navigation in knee replacements. Conclusion: Digital templating allows for a relatively accurate determination of the mechanical limb axis deviation and size of the tibial component, but determines the size of femoral component and the height of the polyethylene inlay only approximately. The importance of navigation usage in total knee replacements is in reducing the perioperative error. Computer navigation can help surgeons to choose the appropriate approach by identifying the nature of the valgus deformity. Navigation usage at unicompartmental knee replacements allows for avoiding excessive or insufficient correction of the mechanical limb axis. The navigation system is also beneficial in knee replacement implantations after the fracture of the femur.