शरीर के भीतर सीआर-प्रकार के प्रत्यारोपणों में मौजूद गतिशील विरोधाभासों को देखते हुए, जहां घुटने के जोड़ की ज्यामितीय विशेषताएं असंगत गति का कारण बनती हैं। फीमोरल कोंडाइल पोस्टीरियर क्रूसिएट लिगामेंट (पीसीएल) की तुलना में टिबियल पठार पर आवश्यक क्षमता की तुलना में, इस अवधारणा के कारण पीसीएल-बलिदान करने वाले प्रत्यारोपणों का उदय हुआ।

घुटने के जोड़ के प्रतिस्थापन में, यदि पीसीएल (PCL) फीमोरल कोंडाइल के पश्च भाग में घूमने का कारण बनता है, जबकि अवतल आकार का टिबियल पठार इस पर पश्च भाग में घूमने की गति को प्रतिबंधित करता है, तो इससे जोड़ की पश्च सतह पर अवरोध उत्पन्न हो सकता है, जिससे फ्लेक्सन में कठिनाई हो सकती है। इसके अलावा, पीसीएल-रिटेनिंग इम्प्लांट्स में अपेक्षाकृत सपाट टिबियल पठार इंसर्ट होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप टिबियोफेमोरल जोड़ पर संपर्क क्षेत्र छोटा हो जाता है और पॉलीइथिलीन का घिसाव बढ़ जाता है।

पहला आधुनिक घुटने का जोड़, जिसमें पोस्टीरियर क्रूसिएट लिगामेंट को हटाकर इम्प्लांट लगाया गया था, वह फ्रीमैन-स्वैनसन घुटने का जोड़ प्रोस्थेसिस था, जिसकी पहली सर्जरी मार्च 1970 में पूरी हुई थी। इस जोड़ को "गर्त में रोलर" के रूप में वर्णित किया गया था, और इसके डिजाइन सिद्धांतों में से एक घुटने के जोड़ की स्थिरता बनाए रखने के लिए अक्षुण्ण क्रूसिएट लिगामेंट्स पर निर्भर न रहना था।

सबसे सफल पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज़्ड नी प्रोस्थेसिस का प्रयोग सर्वप्रथम 1973 में न्यूयॉर्क के हॉस्पिटल फॉर स्पेशल सर्जरी (HSS) में किया गया था। यह PCL-सैक्रिफाइसिंग इम्प्लांट्स का प्रारंभिक पूर्ववर्ती था। हालांकि इस प्रोस्थेसिस रिप्लेसमेंट प्राप्त करने वाले अधिकांश मामलों में ऑपरेशन के बाद जोड़ों का कार्य अच्छा रहा, लेकिन कुछ मामलों में फ्लेक्सन के दौरान जोड़ का पोस्टीरियर डिसलोकेशन देखा गया, विशेष रूप से उन रोगियों में जिनकी पहले पटेला रिसेक्शन सर्जरी हुई थी। फीमर के पोस्टीरियर रोलिंग के समाप्त होने के कारण, इन घुटने के जोड़ों में औसतन 90° फ्लेक्सन पर डिसलोकेशन हो जाता था। बाद में, इस प्रकार के प्रोस्थेसिस को पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज़्ड डिज़ाइन में विकसित किया गया।

पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज़्ड प्रोस्थेसिस वर्तमान में पीसीएल-सैक्रिफाइसिंग इम्प्लांट्स में सबसे लोकप्रिय डिज़ाइन है। इसमें टिबियल पठार इंसर्ट में एक केंद्रीय पोस्ट और फीमोरल कंडाइल में एक कैम-स्पाइन तंत्र होता है, जो जोड़ के फ्लेक्सन की सीमा को बढ़ाने के लिए पोस्टीरियर फीमोरल रोलिंग का अनुकरण करता है (जैसा कि नीचे दिखाया गया है)।

पश्च-स्थिरीकृत—प्रोस्थेसिस डिज़ाइन सिद्धांत

टिबिअल पठार में मध्यवर्ती स्तंभ और फीमोरल कॉन्डाइल्स के बीच कैम-स्पाइन डिवाइस 60° से 70° फ्लेक्सन पर सक्रिय होना शुरू हो जाते हैं, जिससे फीमोरल कॉन्डाइल्स का पश्चवर्ती घूर्णन निर्देशित होता है और इस प्रकार गति की सीमा बढ़ जाती है। यह डिज़ाइन पीसीएल हटाने के बाद जोड़ की स्थिरता बनाए रखने में सहायक है। इसके अतिरिक्त, प्लेटफ़ॉर्म की बढ़ी हुई वक्रता और टिबिओफेमोरल जोड़ की बेहतर अनुरूपता पॉलीइथिलीन के घिसाव को कम करती है।

रिपोर्ट के अनुसार, पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज़्ड (PS) इम्प्लांट्स में पोस्टीरियर रोलबैक दूरी लगभग 7.7 मिमी (फिजियोलॉजिकल: 14.2 मिमी) होती है। साथ ही, टिबियल पठार की बढ़ी हुई वक्रता घुटने के जोड़ की स्थिरता को बढ़ाती है और पॉलीइथिलीन के घिसाव को कम करती है। यह डिज़ाइन अवधारणा आधुनिक पोस्टीरियर क्रूसिएट लिगामेंट (PCL) प्रतिस्थापन प्रकार के इम्प्लांट्स का आधार बनती है। PCL हटाने के समर्थकों का मानना ​​है कि यह इम्प्लांट डिज़ाइन और प्रतिस्थापन अवधारणा तकनीकी रूप से सरल है और घुटने के जोड़ की स्थायी विकृतियों को ठीक करने में सक्षम है। PCL को घुटने के फ्लेक्सन में आसानी से हटाया जा सकता है, जिससे पोस्टीरियर जॉइंट कैप्सूल को प्रभावी ढंग से साफ़ करना आसान हो जाता है। टिबियल रिसेक्शन के लिए PCL एंडपॉइंट्स पर विचार करने की आवश्यकता नहीं होती है; फ्लेक्सन और एक्सटेंशन के बीच समान अंतर होना ही पर्याप्त है। इसके अतिरिक्त, टिबियल रिसेक्शन के पोस्टीरियर ढलान को बढ़ाने से घुटने के फ्लेक्सन में काफी सुधार होता है। टिबियल पठार रिसेक्शन की हड्डी की मोटाई को टिबियल पठार पॉलीइथिलीन इंसर्ट की मोटाई का चयन करके आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है। सभी रिसेक्शन और कोलैटरल लिगामेंट बैलेंसिंग पूरी होने के बाद, घुटने के जोड़ में जॉइंट गैप स्पेसर डालकर यह जांचा जाना चाहिए कि घुटना पूरी तरह से सीधा हो सकता है या नहीं, एक्सटेंशन में घुटने के जोड़ का अलाइनमेंट कैसा है, और वैरस-वैल्गस स्थिरता कैसी है, साथ ही अन्य कारकों की भी जांच की जानी चाहिए। इसी विधि से फ्लेक्शन में जोड़ की स्थिरता का आकलन किया जा सकता है। इसके अलावा, जोड़ की सतहों की समग्र उच्च अनुरूपता के कारण, पीसीएल-रिटेनिंग इम्प्लांट्स की तुलना में इम्प्लांट का घिसाव कम होता है।

घुटने के जोड़ के गंभीर विरूपण और पोस्टीरियर क्रूसिएट लिगामेंट (PCL) क्षति के मामलों में, जहां जोड़ के आसपास की लिगामेंट संरचनाएं अक्षुण्ण हों, पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज्ड इम्प्लांट उपयुक्त होते हैं। गंभीर रूप से विकृत घुटने के जोड़ों के लिए, हड्डी को काटने से पहले सावधानीपूर्वक नरम ऊतकों को मुक्त करना महत्वपूर्ण है। इसमें सबसे पहले कोलैटरल लिगामेंट्स के पास हड्डी के उभारों को हटाना, संकुचित लिगामेंट्स को प्रारंभिक रूप से मुक्त करना और हड्डी को काटने से पहले निचले अंग के संरेखण को लगभग सामान्य स्थिति में लाना शामिल है। PCL-रिटेनिंग इम्प्लांट्स के विपरीत, पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज्ड जोड़ प्रतिस्थापन सर्जरी में एंटीरियर और पोस्टीरियर क्रूसिएट लिगामेंट्स दोनों को हटाना आवश्यक होता है। इसके अतिरिक्त, इसमें इंटरकोंडाइलर स्पेस के भीतर इम्प्लांट की कैम-स्पाइन संरचना को समायोजित करने के लिए फीमोरल कोंडाइल का अधिक भाग काटना शामिल होता है।

पोस्टीरियर-स्टेबिलाइज़्ड इम्प्लांट्स के लिए क्लासिक सर्जिकल तरीका फ्लेक्सन-एक्सटेंशन गैप तकनीक है। फ्लेक्सन और एक्सटेंशन के बराबर गैप के सिद्धांत पर आधारित, लिगामेंट रिलीज़ और सॉफ्ट टिश्यू बैलेंसिंग के माध्यम से जॉइंट गैप को समायोजित किया जाता है। सबसे पहले, टिबियल पठार को काटा जाता है, फिर, इस पठार को संदर्भ मानकर, डिस्टल फीमर को एक्सटेंशन में काटा जाता है, और पोस्टीरियर फीमोरल कोंडाइल को 90° फ्लेक्सन पर काटा जाता है। इससे बराबर फ्लेक्सन और एक्सटेंशन स्पेस वाला एक आयताकार गैप बनता है। पीसीएल हटाने के बाद, पोस्टीरियर बोन स्पर्स और पॉपलिटियस हड्डी को हटाना और पोस्टीरियर जॉइंट कैप्सूल को रिलीज़ करना आसान हो जाता है, जिससे पीसीएल-रिटेनिंग इम्प्लांट्स की तुलना में सॉफ्ट टिश्यू बैलेंसिंग अधिक आसान हो जाती है। पूरी बैलेंसिंग प्रक्रिया के दौरान, यह महत्वपूर्ण है कि पहले बोन स्पर्स को उजागर करके हटाया जाए और फिर स्थिति के आधार पर यह तय किया जाए कि आगे रिलीज़ करना आवश्यक है या नहीं, ताकि लिगामेंट रिलीज़ के बाद अत्यधिक शिथिलता से बचा जा सके।

यह खंड फ्लेक्सन-एक्सटेंशन गैप बैलेंसिंग विधि का संक्षिप्त परिचय देता है (जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है)।

प्रारंभिक - लिगामेंट संतुलन

ए. जोड़ को खोलने के बाद, जांघ और टिबिया के पार्श्व स्नायुबंधन के पास, यहां तक ​​कि अंतर्गर्भाशयी गुहा के भीतर भी, हड्डी के उभारों को हटाकर शुरुआत करें, ताकि पार्श्व स्नायुबंधन में तनाव कम हो सके। इससे अंतर्गर्भाशयी खांचा खुल जाता है और बेहतर स्थिति निर्धारण के लिए वास्तविक अस्थि तल दिखाई देता है।

बी. हड्डी के उभारों को हटाने और पार्श्व स्नायुबंधन को शुरू में मुक्त करने के बाद, यह जांच लें कि विस्तार अंतर अधिकतर संतुलित है।

सी. इसी प्रकार, फ्लेक्सन गैप को भी संतुलित किया जाता है। फ्लेक्सन गैप खोलने से पहले, आप पीसीएल को हटा सकते हैं या इसे इसके अंतिम बिंदु पर काट सकते हैं।

डी. टिबिया को काटकर टिबिया का विच्छेदन करें। फिर, टिबिया पठार की विच्छेदन सतह को संदर्भ मानकर, डिस्टल फीमर और पश्च कंडाइल पर विच्छेदन करें ताकि समान आयताकार विस्तार और फ्लेक्सन अंतराल प्राप्त हो सकें। अंत में, फीमर के अग्र और पश्च ढलानों और अंतर्कंडिलर क्षेत्रों का विच्छेदन पूरा करें। आजकल, फीमर के पार्श्व विच्छेदन अक्सर चार-इन-वन डिज़ाइन विच्छेदन मॉड्यूल का उपयोग करके किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि डिस्टल फीमर विच्छेदन के बाद, फीमर के अग्र और पश्च कंडाइल और ढलानों का विच्छेदन एक ही चरण में चार-इन-वन विच्छेदन प्लेट का उपयोग करके किया जाता है।

द्वितीयक—लिगामेंट संतुलन

ए. हड्डी को हटाने के बाद, एक्सटेंशन गैप का फिर से परीक्षण करें और आयताकार एक्सटेंशन गैप प्राप्त करने के लिए संबंधित संकुचित स्नायुबंधन और संयुक्त कैप्सूल को मुक्त करें।

बी. इसी प्रकार, फ्लेक्सन गैप को समायोजित करके उसे एक्सटेंशन गैप के बराबर करें। घुटने के जोड़ को बदलने वाले अधिकांश उपकरणों में एक्सटेंशन और फ्लेक्सन गैप को मापने और तुलना करने के लिए उपयुक्त मोटाई के गैप ब्लॉक दिए होते हैं।