Gezien de dynamische conflicten binnen CR-type implantaten in het lichaam, waarbij de geometrische kenmerken van het kniegewricht leiden tot incongruente beweging van de Femorale condylus De vergelijking tussen de belasting van het tibiaplateau en de belasting van de achterste kruisband (PCL) heeft geleid tot de ontwikkeling van PCL-opofferende implantaten.
Bij knieprothesen kan, als de achterste kruisband (PCL) een achterwaartse kanteling van de femorale condylus veroorzaakt, terwijl het concave tibiale plateau deze kanteling beperkt, dit leiden tot inklemming van het achterste gewrichtsoppervlak en problemen met de buiging. Bovendien hebben PCL-sparende implantaten relatief vlakke tibiale plateau-inzetstukken, wat resulteert in een kleiner contactoppervlak in het tibiofemorale gewricht en de slijtage van het polyethyleen verergert.
Het eerste moderne kniegewrichtimplantaat waarbij de achterste kruisband werd opgeofferd, was de Freeman-Swanson-knieprothese. De eerste operatie hiervoor vond plaats in maart 1970. Dit gewricht werd omschreven als een "rol in een goot", en een van de ontwerpprincipes was dat het niet afhankelijk was van de intacte kruisbanden voor de stabiliteit van het kniegewricht.
De meest succesvolle posterieur gestabiliseerde knieprothese werd voor het eerst gebruikt in het Hospital for Special Surgery (HSS) in New York in 1973. Het was een vroege voorloper van implantaten waarbij de achterste kruisband (PCL) werd opgeofferd. Hoewel de meeste patiënten die deze prothese kregen een goede postoperatieve gewrichtsfunctie hadden, ondervond een kleine groep een posterieure dislocatie van het gewricht tijdens flexie, met name bij patiënten die eerder een patellaresectie hadden ondergaan. Deze kniegewrichten, door het wegvallen van de posterieure rolbeweging van het femur, disloceerden gemiddeld bij 90° flexie. Later evolueerde dit type prothese naar het posterieur gestabiliseerde ontwerp.
De posterieur gestabiliseerde prothese is momenteel het meest populaire ontwerp onder de implantaten waarbij de achterste kruisband wordt opgeofferd. Deze prothese heeft een centrale pen in het tibiale plateau-insert en een nokkenmechanisme in de femorale condylus, waardoor een posterieure femorale rolbeweging wordt gesimuleerd om de bewegingsvrijheid van het gewricht te vergroten (zoals hieronder weergegeven).
Principes voor het ontwerp van posterieur gestabiliseerde prothesen
De tussenliggende pilaar in het tibiaplateau en het nokkenmechanisme tussen de femorale condylen beginnen bij een flexiehoek van 60° tot 70° in elkaar te grijpen, waardoor de femorale condylen naar achteren rollen en de bewegingsvrijheid toeneemt. Dit ontwerp draagt bij aan het behoud van gewrichtsstabiliteit na verwijdering van de achterste kruisband. Bovendien verminderen de grotere kromming van het platform en de verbeterde congruentie van het tibiofemorale gewricht de slijtage van het polyethyleen.
Naar verluidt hebben PS (Posterior-Stabilized) implantaten een terugrolafstand naar achteren van ongeveer 7,7 mm (fysiologisch: 14,2 mm). Tegelijkertijd verbetert een grotere kromming van het tibiaplateau de stabiliteit van het kniegewricht en vermindert het de slijtage van het polyethyleen. Dit ontwerpconcept vormt de basis voor moderne implantaten van het type dat gebruikt wordt ter vervanging van de achterste kruisband (PCL). Voorstanders van PCL-verwijdering zijn van mening dat dit implantaatontwerp en vervangingsconcept technisch eenvoudig zijn en in staat zijn om vastzittende kniegewrichtsdeformiteiten te corrigeren. PCL-verwijdering kan gemakkelijk worden uitgevoerd in knieflexie, waardoor de achterste gewrichtskapsel effectief kan worden vrijgemaakt. Bij tibiale resectie hoeft geen rekening te worden gehouden met de eindpunten van de PCL; het bereiken van gelijke flexie- en extensiespleten is voldoende. Bovendien verbetert een grotere helling van de tibiale resectie de knieflexie aanzienlijk. De botdikte van de tibiale plateau-resectie kan eenvoudig worden beheerd door de dikte van het polyethyleen inzetstuk van het tibiale plateau te kiezen. Nadat alle resecties en het balanceren van de collaterale ligamenten zijn voltooid, moet de gewrichtsafstandhouder in het kniegewricht worden geplaatst om te controleren of de knie volledig kan worden gestrekt, de uitlijning van het kniegewricht in extensie en de varus-valgusstabiliteit, naast andere factoren. Dezelfde methode kan worden gebruikt om de gewrichtsstabiliteit in flexie te beoordelen. Bovendien is de slijtage van het implantaat, vanwege de algehele hoge congruentie van de gewrichtsoppervlakken, lager in vergelijking met PCL-sparende implantaten.
Posterieur gestabiliseerde implantaten zijn geschikt voor knieprotheses bij ernstige misvormingen en beschadiging van de achterste kruisband (PCL), maar met intacte ligamentstructuren rond het gewricht. Bij ernstig misvormde kniegewrichten is een zorgvuldige losmaking van het weke weefsel vóór de botresectie cruciaal. Dit houdt in dat eerst botuitgroeiingen nabij de collaterale ligamenten worden verwijderd, verkorte ligamenten voorlopig worden losgemaakt en de uitlijning van het onderbeen bijna wordt hersteld voordat met de botresectie wordt begonnen. In tegenstelling tot PCL-sparende implantaten vereist een posterieur gestabiliseerde gewrichtsprothese de verwijdering van zowel de voorste als de achterste kruisband. Bovendien is een uitgebreidere resectie van de femorale condylus nodig om de nokkenstructuur van het implantaat in de intercondylaire ruimte te kunnen plaatsen.
De klassieke chirurgische benadering voor posterieur gestabiliseerde implantaten is de flexie-extensie-gaptechniek. Gebaseerd op het principe van gelijke flexie- en extensie-gaps, worden de gewrichtsspleten aangepast door ligamentrelease en weke-delenbalancering. Eerst wordt het tibiaplateau geresecteerd, vervolgens wordt, met dit plateau als referentie, het distale femur in extensie geresecteerd en de posterieure femorale condylus in flexie van 90° geresecteerd. Dit resulteert in een rechthoekige spleet met gelijke flexie- en extensieruimtes. Na verwijdering van de achterste kruisband (PCL) wordt het gemakkelijker om posterieure botuitgroeiingen en het os popliteus te verwijderen en het posterieure gewrichtskapsel te releasen, waardoor weke-delenbalancering beter beheersbaar is dan bij PCL-retaining implantaten. Tijdens het gehele balanceringsproces is het belangrijk om eerst botuitgroeiingen bloot te leggen en te verwijderen en vervolgens, afhankelijk van de situatie, te bepalen of verdere release nodig is, om overmatige laxiteit na ligamentrelease te voorkomen.
In dit gedeelte wordt de methode voor het balanceren van de flexie-extensiespleet kort geïntroduceerd (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding).
Initiële - Ligamentbalancering
A. Nadat het gewricht is blootgelegd, begint u met het verwijderen van botuitgroeiingen in de buurt van de collaterale ligamenten van het femur en de tibia, zelfs binnen de intercondylaire fossa, om de spanning in de collaterale ligamenten te verminderen. Hierdoor wordt de intercondylaire inkeping blootgelegd en komt het eigenlijke botbed tevoorschijn, wat een betere positionering mogelijk maakt.
B. Controleer na het verwijderen van botuitgroeiingen en de eerste losmaking van de collaterale ligamenten of de strekspleet grotendeels in evenwicht is.
C. Op dezelfde manier wordt ook de flexiespleet in evenwicht gehouden. Voordat de flexiespleet wordt geopend, kunt u de PCL verwijderen of bij het eindpunt doorsnijden.
D. Leg de tibia bloot voor tibiale resectie. Voer vervolgens, met het resectieoppervlak van het tibiaplateau als referentie, resecties uit op het distale femur en de achterste condylen om gelijke rechthoekige extensie- en flexiespleten te verkrijgen. Voltooi ten slotte de resectie van de voorste en achterste femurhellingen en de intercondylaire gebieden. Tegenwoordig worden femurresecties aan de zijkant vaak uitgevoerd met behulp van een vier-in-één resectiemodule, wat betekent dat na de resectie van het distale femur de resecties van de voorste en achterste condylen en de femurhellingen in één stap worden uitgevoerd met behulp van een vier-in-één resectieplaat.
Secundair — Ligamentbalancering
A. Test na de botresectie de strekopening opnieuw en maak de corresponderende samengetrokken ligamenten en het gewrichtskapsel los om een rechthoekige strekopening te verkrijgen.
B. Pas op dezelfde manier de flexiespleet aan om deze in evenwicht te brengen en gelijk te maken aan de extensiespleet. De meeste instrumenten voor knieprothesen worden geleverd met spleetblokken van de juiste dikte om de extensie- en flexiespleet te meten en te vergelijken.