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3D-Analyse der Beingeometrie – Normwerte für Gelenkwinkel und Beinachsen
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Published: | October 22, 2019 |
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Fragestellung: Die Analyse der Beingeometrie ist in der kniegelenksnahen Deformitätenchirurgie und Endoprothetik obligat. Normwerte der Achs- und Gelenkwinkel existieren bislang nur für 2D-Projektionsabbildungen mittels Ganzbeinstandaufnahme und seitlichen Aufnahmen. Digitale 3D-Knochenmodelle hingegen bilden die Anatomie annähernd real ab und versprechen dadurch genauere Analyse- und Planungsmöglichkeiten. Mit Hilfe eines eigens entwickelten, standardisierten und validierten Protokolls zur 3D-Analyse der Beingeometrie, werden in dieser Studie erstmals Normwerte für spezifische Gelenkwinkel und Beinachsen in 3D und somit Zielbereiche für präoperative Planungen in 3D oder intraoperative Navigation beschrieben.
Methodik: Nach Fallzahlanalyse wurden 50 Dünnschicht CTs des ganzen Beins analysiert (25 Patienten, 12 w, 13 m; Alter = 31,4 [18-50 Jahre]). Nach Segmentierung und Ausrichtung im Koordinatensystem wurden mithilfe des standardisierten Analyseverfahrens jeweils alle 24 relevanten Landmarken gesetzt [1]. Hierdurch konnten Beinachsen und relevante Gelenkwinkel um das Kniegelenk und am proximalen Femur bestimmt werden. Angegeben werden Mittelwerte mit der doppelten Standardabweichung zur Beschreibung eines möglichen Referenzbereichs.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Am proximalen Femur ergaben die Berechnungen einen Caput-Collum-Diaphysenwinkel (CCD-Winkel) von 134±10° und einen medialen proximalen Femurwinkel (MPFA) von 94±10°. Um das Kniegelenk betrugen der mechanische laterale distale Femurwinkel (mLDFA) 87±5° und der mediale proximale Tibiawinkel (MPTA) 91±4°. Lateraler und medialer Slope lagen im Mittel bei 10±7° und 12±7°. Die frontale Abweichung der Beinachse von der Kniegelenksmitte (MAD frontal) betrug 8±14mm und der mechanische femoro-tibiale Winkel (HKA) 175±5°. Männer wiesen eine varischere Beinachse als Frauen (MAD frontal in Relation zur Tibiaplateau-Breite 35,7% vs. 42,6%, p<0,05) und einen größeren mLDFA (88,0° vs. 86,5°, p<0,05) auf.
Durch die standardisierte 3D-Analyse konnten erstmals Referenzbereiche für die relevanten Gelenkwinkel und -achsen am 3D Knochenmodell definiert werden. Die Ergebnisse unterscheiden sich zum Teil erheblich von den bisher publizierten Standardwerten in 2D [2]. Durch die systematische Analyse der komplexen 3D-Anatomie ergeben sich eine Vielzahl von neuen Fragestellungen und Möglichkeiten in der präoperativen Planung.
Literatur
- 1.
- Fürmetz J, Sass J, Ferreira T, Jalali J, Kovacs L, Mück F, Degen N, Thaller PH. Three-dimensional assessment of lower limb alignment: Accuracy and reliability. Knee. 2019 Jan;26(1):185-193. DOI: 10.1016/j.knee.2018.10.011
- 2.
- Paley D. Principles of deformity correction. Berlin, Heidelberg: Springer; 2005. DOI: 10.1007/978-3-642-59373-4