Navigation in der Knieendoprothetik - vorläufige klinische Erfahrungen und prospektiv vergleichende Studie gegenüber konventioneller lmplantationstechnik

Zusammenfassung.

Fragestellung: Zeigt die Anwendung eines computerintegrierten Instrumentationssystems in der Knieendoprothetik (Navigationssystem) grundsätzlich günstige Resultate und wie fällt der Vergleich mit der konventionellen lnstrumentierung aus? Grundlage: Das OrthoPilot-Navigationssystem definiert die individuelle mechanische Beinachse über eine intraoperative kinematische Analyse. Infrarotdioden an festen Trägern, die am Beckenkamm, am distalen Femur, der proximalen Tibia und sprunggelenksnah fixiert sind, werden über eine 3D-Infrarotkamera, die mit einer UNIX work station verbunden ist, räumlich lokalisiert. Über ein integriertes Kalkulationsprogramm werden die Zentren von Hüfte, Knie und Sprunggelenk definiert. Anschließend werden LED-bestückte konventionelle Ausrichtinstrumente zur Festlegung der Hauptresektionsebenen an Femur und Tibia herangezogen. Methode: Die ersten sechzig mit dem OrthoPilot-System operierten Fälle wurden nachuntersucht. Zuzüglich wurde die Gruppe der ersten dreißig Fälle mit einer vergleichbaren konventionell operierten Kontrollgruppe verglichen. Die navigierte Gruppe schließt daher die sogenannte „learning curve” ein. Die Beinachsen und femoralen sowie tibialen Winkel wurden radiologisch bei der postoperativen 3-Monats-Kontrolle erfasst. Ergebnisse: Die radiologisch ermittelten Messwerte der OrthoPilot-Gruppe waren denen der manuellen Gruppe deutlich überlegen. Die Unterschiede waren jedoch statistisch bei den Parametern „mechanische Achse”, „femorale Achse, Sagittalebene” und „tibiale Achse, Frontalebene” nicht signifikant. Beim Parameter „tibiale Achse, Sagittalebene” war eine hoch signifikante Differenz zugunsten des Navitagionssystems zu beobachten. Der Parameter „femorale Achse, Frontalebene” zeigte ein nicht signifikant besseres Ergebnis in der manuellen Gruppe. Gesamthaft war eine leichte Tendenz zur valgischen Positionierung der femoralen Komponenten bei Benutzung des Navigationssystems feststellbar. Komplikationen, die einen Einfluss auf das klinische Nachuntersuchungsergebnis hatten, traten nicht auf Der zusätzliche Zeitaufwand für die Navigation wird zwischen 10 und 15 Minuten angesetzt. Schlussfolgerungen: Das OrthoPilot-Navigationssystem erleichtert eindeutig die akurate Ausrichtung knieendoprothetischer Komponenten in Femur und Tibia. Generell sind die radiologisch ermittelten Ergebnisse mit Einsatz der Navigation günstiger als mit Verwendung eines konventionellen Instrumentariums. Erhebliche Abweichungen von einer optimalen Ausrichtung können bei Anwendung der Navigation weitgehend vermieden werden. Mit zunehmender Erfahrung erwies sich das OrthoPilot-System als zunehmend zuverlässig und in der Anwendung sicher.

Navigation in Knee Arthroplasty - Preliminary Clinical Experience and Prospective Comparative Study in Comparison with Conventional Technique.

Objectives: The efficiency of a computer-integrated instrumentation system in knee arthroplasty was evaluated and compared with a conventional instrumentation system. Background: The OrthoPilot System defines the individual axis of the leg by means of an intraoperative kinematic analysis. LED's mounted on rigid bodies and screwed to the pelvis, femur and tibia are localized by a 3D infrared camera which is linked to a UNIX work station. The integrated calculation program leads to definition of the centres of hip, knee and ankle. Thereafter, LED-equipped alignment instruments allow definition of the femoral and tibial main resection planes. Method: The first sixty cases were included in the study. In addition, thirty cases each were entered into an OrthoPilot group and in a similar conventional control group. The navigated cohort consists of cases one to thirty, thus enclosing the “learning curve”. Results: Leg axes and femoral and tibial angles were assessed radiographically at the three-months postoperative control. Radiological measurements of the OrthoPilot group were clearly superior to those of the manual group. The differences, however, were not statistically different in the parameters “mechanical axis”, “femoral axis lat.” and “tibial axis ap.”. With regard to the parameter “tibial axis lat.” a significant difference in favour of the navigation system was observed. The measurements of “femoral axis ap.” were insignificantly better in the manual group. In general, a slight tendency towards valgus positioning of the femoral components when using the navigation system has to be discussed. Complications influencing the clinical outcome did not occur. Additional time for navigation is calculated in a range of ten to fifteen minutes. Conclusions: The OrthoPilot system clearly facilitates proper alignment of endoprosthetic components in femur and tibia. Generally, the obtained values representing endoprosthetic alignment are superior to conventional technique. Marked deviations from ideal alignment can almost be avoided by means of the navigation system. During the learning curve the OrthoPilot system gained in reliability and reproducability.

Schlüsselwörter:

Navigation - computerassistierte Instrumentation - Knieendoprothetik - mechanische Beinachse - femorale Achse - tibiale Achse

Key words:

navigation - computer-assistod instrumentation - knee arthroplasty - alignment - mechanical axis - femoral component position - tibial component position

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