Mako Robotic-Arm-assistierte Knie-Totalendoprothese

Die Knietotalendoprothetik (TKA) gibt es schon seit Jahrzehnten und ist ein sehr erfolgreiches Verfahren zur Schmerzlinderung und Wiederherstellung der Funktion bei einem Knie mit fortgeschrittener degenerativer Gelenkerkrankung. Im Laufe der Jahre gab es viele Fortschritte in der Operationstechnik und noch mehr im Implantatdesign. Einer der jüngsten technologischen Durchbrüche bei TKA ist der Einsatz eines robotergestützten Arms für eine verbesserte präoperative Planung und intraoperative Führung mit dynamischem Gelenkausgleich und Knochenpräparation. Dieser Videoartikel beschreibt die Operationstechnik, die der Erstautor bei der Durchführung einer posterioren stabilisierenden TKA bei einer degenerativen Varusdeformität im Knie mit Hilfe von Mako-Roboterunterstützung anwendet.

Kniearthrose ist eine degenerative Erkrankung, die zu einem fortschreitenden Verlust des Gelenkknorpels führt. Die Inzidenz der symptomatischen Kniearthrose liegt bei etwa 240 pro 100.000 pro Jahr. Zu den Risikofaktoren gehören Gelenktrauma, ein Beruf, der wiederholtes Kniebeugen erfordert, Muskelschwäche, große Körpermasse, weibliches Geschlecht, erhöhtes Alter, Genetik, Rasse (weiße > hispanische > afroamerikanische Afroamerikaner) und metabolisches Syndrom (ein Syndrom, das aus zentraler oder abdominaler Fettleibigkeit, Fettstoffwechselstörungen, Bluthochdruck und erhöhten Nüchternglukosespiegeln besteht). Zu den pathophysiologischen Veränderungen des Gelenkknorpels gehören ein erhöhter Wassergehalt, das Kollagen wird desorganisiert, Proteoglykane werden verändert und nehmen schließlich an Menge ab, aber die Größe und Anzahl der Chondrozyten bleibt gleich. Der subchondrale Knochen versucht, sich umzubauen und lytische Zysten mit umgebender Sklerose zu bilden. Knöcherne Osteophyten bilden sich auch durch pathologische Aktivierung der endochondralen Ossifikation. Die Gelenkinnenhaut durchläuft fortschreitende entzündliche Veränderungen, wird schließlich hypervaskulär und zunehmend dick.

Bei der Patientin handelt es sich um eine 66-jährige Frau, die sich mit einer 2-jährigen Anamnese von Schmerzen im linken Knie ohne Verletzung oder Trauma vorstellt. Die Schmerzen werden durch längeres Gehen, Treppensteigen und langes Stehen verschlimmert. Zu den ausprobierten Behandlungen gehörten Korsetts, entzündungshemmende orale Medikamente, Kortikosteroid-Injektionen mit guter vorübergehender Linderung und formelle Physiotherapie. Sie hat eine Krankengeschichte mit Bluthochdruck, Hyperlipidämie und Angstzuständen.

Die Patientin fühlte sich wohl, sah gut aus und orientierte sich an Zeit, Ort und Person. Sie ging mit schmerzstillendem Gang. Die Untersuchung ihrer linken unteren Extremität ergab, dass die Haut durchgehend sauber und intakt war. Oberschenkel- und Beinfächer waren weich. Sie hatte einen normalen Hüftbewegungsumfang ohne Schmerzen. Grob gesagt befand sich ihr Knie in einer leichten Varusdeformität. Es kam zu einem mäßigen Knieerguss. Sie hatte einen Kniebewegungsbereich von 0° bis 115° Beugung. Sie hatte eine Druckempfindlichkeit über der medialen Gelenklinie. Ihre Kniebanduntersuchung war stabil gegenüber der vorderen Schublade, Lachman, der hinteren Schublade und dem Varus- und Valgus-Belastungstest. Ihr Streckmechanismus war intakt und sie hatte keine Schmerzen beim Heben der Beine. Sie war distal neurovaskulär intakt.

Wichtige Röntgenaufnahmen, die Sie anfertigen sollten, bevor Sie sich für eine Knietotalendoprothetik (TKA) entscheiden, sind gewichtstragende AP-, PA-Flexions-, Seiten- und Sonnenaufgangsansichten. Einige Chirurgen überprüfen auch gerne Röntgenaufnahmen der Ausrichtung der langen Beine. Die Bilder dieser Patientin zeigten schwere degenerative Veränderungen mit Verlust des Gelenkraums im medialen und patellofemoralen Kompartiment mit Knochen-auf-Knochen-Kontakt, subchondraler Sklerose und multiplen periartikulären Osteophyten. Es gab eine leichte mechanische Ausrichtung des Varus. Die Kniescheibe war auf der Sonnenaufgangsansicht mittig zu sehen.

Darüber hinaus wurde ein CT-Scan gemäß dem Mako-Protokoll erstellt, um eine präoperative Planung durchzuführen und dem Mako-Roboter eine genaue intraoperative Führung zu ermöglichen. Das CT-Protokoll wird von Mako zur Verfügung gestellt.

Abbildung 1a. Präoperatives AP-Röntgenbild, das die Varusdeformität der Patientin im linken Knie zeigt.

Abbildung 2a. Postoperatives AP-Röntgenbild, das die Wiederherstellung der korrekten anatomischen Achse zeigt.

Abbildung 1b. Präoperatives laterales Röntgenbild, das die Varusdeformität der Patientin im linken Knie zeigt.

Abbildung 2b. Postoperatives laterales Röntgenbild mit angemessener Ausrichtung und Dimensionierung der femoralen und tibialen Komponenten.

Der natürliche Verlauf der Arthrose ist progressiv und führt zu zunehmenden Schmerzen und Behinderungen. Die Geschwindigkeit des Fortschreitens der Symptome ist jedoch von Patient zu Patient unterschiedlich. Im Allgemeinen handelt es sich um ein langsames Fortschreiten, bei dem die Symptome über Monate bis Jahre schwerer, häufiger und schwächender werden. Wenn sich die Arthritis und die Deformität im Laufe der Zeit verschlimmern, kommt es zu einer Verschlechterung der Funktion, einschließlich des Bewegungsumfangs und der Gehfähigkeit. Einige Patienten haben schwere Symptome mit nur leichter Erkrankung, die auf Röntgenbildern sichtbar ist, während andere wenig bis gar keine Symptome mit einer schweren Röntgenerkrankung haben. Chirurgen sollten den Patienten und seine Symptome behandeln.

Die Behandlung von osteoarthritischen Knien beginnt in der Regel mit einer nicht-operativen Behandlung, einschließlich Aktivitätsmodifikationen, wie z. B. der Reduzierung von Aufprallbelastungsübungen und der Gewichtsreduzierung. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) sind ebenfalls die Erstlinienbehandlung. Weitere nicht-operative Behandlungsmöglichkeiten sind Paracetamol, Physiotherapie, Kortikosteroid-Injektionen, Korsetts und die Verwendung eines Hilfsmittels wie Stock oder Krücke. Eine chirurgische Option, die in der Regel jüngeren Patienten mit isolierter medialer oder lateraler Kompartimentarthritis vorbehalten ist, ist eine Osteotomie, um das betroffene Kompartiment zu entlasten und die Deformität zu korrigieren. Zu den Optionen für den Gelenkersatz gehören ein teilweiser Knieersatz und ein vollständiger Knieersatz. Risiken und Nutzen der Endoprothetik werden individuell abgewogen. Zu den Risiken gehören unter anderem Infektionen, Blutungen, Blutgerinnsel, Schäden an den umliegenden Strukturen, Wundheilungsprobleme, Beinlängendifferenzen, Instabilität, anhaltende Schmerzen, Steifheit, Frakturen und die Notwendigkeit weiterer Operationen.

Die TKA ist ein erfolgreiches chirurgisches Verfahren, das bei Patienten mit degenerativen Gelenkerkrankungen zuverlässig für Schmerzlinderung und Funktionsverbesserung sorgt. Die Patientin stellte sich mit degenerativen Veränderungen des linken Knies vor. Sie hatte starke Schmerzen im Zusammenhang mit der Aktivität und röntgenologische Befunde einer mittelschweren bis schweren Arthritis. Sie hatte es versäumt, mit Gehhilfen, Korsetts, Physiotherapie, Injektionen und Schmerzmitteln eine ausreichende Funktion oder Schmerzlinderung zu erreichen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse und nach einem gemeinsamen Entscheidungsgespräch mit dem Patienten, in dem auch die Risiken des Eingriffs dargelegt wurden, wurde die Entscheidung getroffen, mit einer Kniegelenkersatzoperation fortzufahren.

Die Patientenauswahl für eine robotergestützte TKA von Mako hängt weitgehend vom Urteilsvermögen des Chirurgen ab. Zu berücksichtigen sind eine ausreichende Artikulation und ein ausreichender Bewegungsumfang der ipsilateralen Hüfte, um die Knochenregistrierung abzuschließen. das Vorhandensein von Metall im operativen Bein, das möglicherweise Artefakte im CT-Scan erzeugt, die die Genauigkeit verringern und den Operationsplan beeinträchtigen könnten; und das Wohlbefinden des Chirurgen bei der Verwendung des Mako. Derzeit sind nur bestimmte Implantate mit dem Mako-Roboter kompatibel, so dass zusätzliche Faktoren sorgfältig berücksichtigt werden müssen. Dazu gehören eine schlechte Knochenqualität, die die Stabilität des Implantats beeinträchtigt; schlechte Integrität des Weichgewebes, die die Wiederherstellung einer stabilen Verbindung mit den kompatiblen Implantaten verhindert; und die Art und Bedeutung der Gesamtdeformität im Knie, einschließlich Beugekontrakturen und fixierter Varus/Valgus-Ausrichtung.

Arthrose ist die häufigste Gelenkerkrankung. Schätzungsweise 37,4 % der Erwachsenen über 60 Jahre haben röntgenologische Hinweise auf Arthritis. ¹ Die prognostizierte Gesamtzahl der Knieprothesen wird nach Angaben des US Census Bureau bis 2030 voraussichtlich um 3,5 Millionen Operationen steigen. ^{arabische Ziffer}

TKA hat in den letzten Jahrzehnten im Allgemeinen hervorragende klinische Ergebnisse erzielt. ^{3, 4} Dennoch gibt es Raum für Verbesserungen. Studien zeigen eine mechanische Achsenfehlstellung von mehr als 3 Grad bei bis zu 31,8 % der konventionellen TKAs gegenüber 9 % der computergestützten TKAs. ⁵ Einer der wichtigsten Faktoren, die gute klinische Ergebnisse bestimmen, ist die richtige Platzierung der Komponenten. ^{6, 7} In einer Leichenstudie waren die durchschnittlichen endgültigen Knochenschnitte und die Komponentenposition bei Mako TKA 5- und 3,1-mal präziser als bei herkömmlichen TKA-Kontrollen. ⁸ Daher kann die roboterassistierte Knietotalendoprothetik (RATKA) die Genauigkeit von Knochenschnitten und der Platzierung von Komponenten erhöhen.

In einer anderen Leichenstudie zeigte die Mako-Technologie für RATKA einen guten Weichteilschutz, einschließlich keiner Verletzungen der LCL-, MCL-, PCL- oder Patellasehne. Diese Studie zeigte auch, dass eine tibiale Subluxation und eine Patellareversion für eine korrekte Visualisierung bei der Durchführung von Knochenschnitten nicht erforderlich waren. 9. Sonstiges

Obwohl es auch andere robotergestützte Systeme gibt, wurde in diesem Fall das Stryker Mako-System mit einem Stryker Triathlon-Implantat verwendet. Das Triathlon-Knieimplantat hat in einer zehnjährigen Follow-up-Studie eine hervorragende Überlebensrate von 99 % gezeigt. ¹⁰ Es wurden über 2 Millionen Triathlon-Knie implantiert, was beweist, dass es sich um ein zuverlässiges System handelt, das jetzt vollständig mit der robotergestützten Mako-Technologie kompatibel ist. ¹⁰

Das breite Krankheitsspektrum bei arthritischen Knien und die einzigartige Anatomie jedes Patienten können den Chirurgen bei der Durchführung einer TKA vor Herausforderungen stellen. Die RATKA-Technologie ermöglicht es dem Chirurgen, intraoperative Entscheidungen mithilfe einer Live-Feedbackschleife zu treffen, die auf präoperativem 3D-CT-basiertem Templating basiert und kleine Anpassungen bei Knochenschnitten und Implantatplatzierung ermöglicht. Die Roboterarmtechnologie, einschließlich Echtzeit-Feedback, ermöglicht es dem Chirurgen, das Gelenk basierend auf der Weichteilspannung auszubalancieren, bevor Knochenschnitte vorgenommen werden. In einer Einzelchirurgenstudie untersuchten Marchand et al . die Daten des intraoperativen Ausgleichs und der knöchernen Resektion von über 100 Knien. ¹¹ Sie stellten fest, dass alle präoperativen Pläne intraoperativ angepasst wurden, unabhängig vom Grad der arthritischen Erkrankung oder der Art der Kniedeformität. Die intraoperativen Anpassungen waren in der Lage, ein Gleichgewicht innerhalb eines Unterschieds von 1 mm zwischen medialen und lateralen Lücken in der Flexion bei 97 % der Knie und der Streckung bei 100 % der Knie zu erreichen. ¹² Darüber hinaus mussten die meisten Knie zum Ausbalancieren nicht weichgewebig gelöst werden. ¹² Die Fähigkeit, den Gelenkausgleich vorherzusagen und die Position der Komponenten anzupassen, bevor Knochenschnitte vorgenommen werden, führt zu einer ausgewogenen Resektionstechnik, die durch robotergestützte Technologie für Präzision ergänzt wird.

Ein weiterer Faktor bei der Bestimmung guter klinischer Ergebnisse bei der TKA-Chirurgie ist die Verwendung der richtigen Implantatgrößen. ¹³ Auch wenn dies nicht immer notwendig ist, kann die präoperative Planung helfen, die richtige Implantatgröße abzuschätzen. ¹⁴ Die RATKA-Technologie basiert auf einer präoperativen 3D-CT-basierten Schablone, die es dem Chirurgen ermöglicht, die Implantatgröße genau vorherzusagen. Bhimani et al . untersuchten 54 aufeinanderfolgende Patienten, die sich einer RATKA mit dem Mako-RATKA-System unterzogen hatten, das eine präoperative Implantatgrößenschablone lieferte. Änderungen der Implantatgröße wurden intraoperativ auf der Grundlage von Faktoren wie der Vermeidung von femoralen Kerben, der Vermeidung oder Minimierung des Implantatüberhangs und der Maximierung des kortikalen Kontakts vorgenommen. Die Studie zeigte, dass die Software die exakte Komponentengröße von 96 % der Femurkomponenten und 89 % der Tibiakomponenten vorhersagte, und keine Schablone wich um mehr als 1 Größe ab. ¹⁵ Darüber hinaus gab es keine Fälle von Einkerbungen oder Implantatüberhängen an der Femurkomponente oder der Tibiakomponente. ¹⁵ Andere Studien haben gezeigt, dass die Implantatgrößenvorlagen unter Verwendung von Standard-Röntgenbildern zu 43,6 % bis 68 % genau sind, was erklärt, dass diese Praxis nicht üblich ist. ^{16, 17}

Wie bei fast allen neuen Operationstechniken gibt es auch bei RATKA eine Lernkurve. Sodhi et al. bewerteten die Lernkurve mit RATKA und stellten fest, dass sich ein Chirurg mit der Technologie so vertraut machen kann, dass er innerhalb weniger Monate keine Operationszeit mehr hinzufügt. ¹⁸. Sonstiges

Einige Studien berichteten über signifikant niedrigere mittlere Schmerzwerte, bessere allgemeine körperliche Funktionswerte, eine höhere Patientenzufriedenheit und klinische Ergebnisse sowie niedrigere Forgotten Joint Scores bei RATKA-Patienten im Vergleich zur herkömmlichen manuellen TKA unter Verwendung einer Vielzahl von von patientenberichteten Ergebnismessungen. ^{19, 20} Obwohl mit dieser relativ neuen Technologie Studien mit längerfristigen Ergebnissen und größeren Populationen erforderlich sind, sind frühe klinische Ergebnisse vielversprechend.

Zu den speziellen Geräten, die in dieser Praxis verwendet werden, gehört das Mako TKA System von Stryker.

Wir haben nichts zu offenbaren.

Der Patient, auf den in diesem Videoartikel Bezug genommen wird, hat sein Einverständnis gegeben, gefilmt zu werden, und ist sich bewusst, dass Informationen und Bilder online veröffentlicht werden.