Doktori Ph. D. Értekezés A TÉRDÍZÜLET BIOMECHANIKÁJÁNAK VÁLTOZÁSA AZ UNIKOMPARTMENTÁLIS TÉRDPROTÉZIS BEÜLTETÉSE SORÁN Dr. Gunther Tibor Semmelweis Egyetem, Doktori Iskola Semmelweis Egyetem, Testnevelési és Sporttudományi kar Neveléstudományi (Sporttudományi) Doktori Iskola Témavezető: Dr. Barabás Anikó a biológiai tudományok kandidátusa, egyetemi docens Budapest 2001.
TARTALOMJEGYZÉK 1. Bevezetés.... 03. 2.Célkitűzés... 10. 3. Anatómia és biomechanika... 12. 3.1. A térd funkcionális anatómiája... 12. 3.2. A térdízület biomechanikája... 22. 4. A térdprotézisekről... 32. 5. Beteganyag és módszer... 37. 5.1. A csúszó-gördülő mozgás vizsgálata... 39. 5.2. A tengelykorrekciók funkcionális vizsgálata... 45. 6. Eredmények... 49. 6.1. A csúszó-gördülő mozgás vizsgálati eredményei... 50. 6.2. A tengelykorrekciók funkcionális vizsgálatának eredményei.. 56. 7. Megbeszélés... 61. 7.1.A csúszó-gördülő mozgás vizsgálatának elemzése... 63. 7.2.. A tengelykorrekciók funkc. vizsgálatának elemzése... 70. 8. Következtetések... 79. 9. Összefoglalás... 82. 9.1.Összefoglalás (magyar nyelven)... 82. 9.2. Summary... 83. 10. Köszönetnyilvánítás... 84. 11. Irodalomjegyzék... 85. 12. Saját közlemények és előadások... 94. 12.1 Saját publikációk... 94. 12.2 Előadások... 96. 13. Ábrák, képek, táblázatok jegyzéke... 99. 2
1. BEVEZETÉS Napjainkban az endoprotetizálás az ortopédia egyik legjelentősebb részterületévé fejlődött. Ezek közül kiemelkedik a csípő-, és a térdimplantátumok beültetésének gyakorisága. A csípőízület biomechanikájának leírása napjainkra a nemzetközi irodalom alapján egyértelműnek tűnik. Ezzel szemben a térdízület, valamint a térdprotetizálás biomechanikája kongresszusokon, vitafórumokon vissza-visszatérő téma. Nemcsak arról nem egységes a szakma álláspontja, hogy mikor milyen felépítésű protézist célszerű/szabad beültetni, hanem öt-tíz évente, periódikusan változik az ízület biomechanikájáról kialakult kép, és nézet 15, 18, 29, 32, 66, 80, 92. A szakirodalomban is vannak iskolák, melyek egyértelműen támogatják térdízületi arthrosisok kezelésében az unikompartmentális térdprotézisek használatát 19, 52, 59, 64, míg mások a totál térdprotézisek felé fordulnak inkább 4, 85, 70, 71. A nemzetközi gyakorlatnak megfelelően a hazai központokban is megoszlik az egyes felépítésű vagy szerkezetű térdprotézisekről kialakított vélemény, és így használatuk gyakorisága is 43, 85, 89. Munkahelyemen, a Budai Irgalmasrendi Kórház, Semmelweis Egyetem Ortopédiai Tanszékén (korábban ORFI) 1976 óta történik térdprotézis-beültetés. Az azóta eltelt évek alatt kialakult gyakorlat és tapasztalat alapján térdprotézis beültetési-indikációnk, technikánk a svéd arthroplastica regiszter eredményeiben foglaltakkal azonos 52, 74, 75. Így megfelelő indikációs kritériumok mellett törekszünk az ép és még biomechanikai szempontból használható struktúrák megtartására és nagy számban ültetjük be az unicondylaris térdprotézist is. E problémakör, tanulmányutak tapasztalatai 23, 25 és munkahelyem egyik fő műtéti tevékenysége vezetett oda, hogy szakmai érdeklődésem a térdízület biomechanikája felé irányult, elsősorban az unicondylaris térdprotézisek esetében. A térdízület szerepe a femur és a tibia között oly módon létrehozni a terhelés átvitelét, hogy közben kontrollált, de mégis szabad mozgást is megengedjen. A 3
legtöbb ízületben, de különösen az alsó végtagon a stabilitás nagyobb jelentőséggel bír, mint a mobilitás 18. Mechanikai vizsgálatok bizonyítják, hogy a térdízület esetében kissé leegyszerűsítve az ízületi felszínek egyik szerepe "a csontok egymástól távoltartása". Abban az esetben, ha az egymással érintkező porcfelszínek csak mérsékelten károsodtak az arthrosis kezdeti stádiumában, akkor a mozgásukat irányító lágyrészeket még nem éri sérülés. Ilyen körülmények között a protézis "felszínt pótló" jelentősége biomechanikai szempontból annyi, hogy a csontokat megfelelő mértékben távol tartsa, de emellett a mozgást lehetővé tegye. Ezt a mozgást azonban olyan lágyrész feszülés mellett kell, hogy biztosítsa, mely még megengedi a csúszást és a gördülést. Az az implantátum, amelyiknél a térdízület mozgását a fent leírt feltételeknek megfelelően az épen maradt lágyrészek irányítják, az unconstrained, tehát mozgáspályát nem meghatározó térdprotézis típusa. Ezért ez a protézistípus a térdízület mozgását az anatómiai képletek megőrzésével állítja helyre 37, 44, 47, 77. A fenti összetett mozgás leírásával számos könyv és munka foglalkozik, elsősorban fiziológiás körülmények között 16, 32, 66, 87. Lényegesen kevesebb tanulmány jelent meg patológiás, tehát arthroticus vagy protetizált térdek biomechanikai vizsgálatáról 4, 18, 82. Az unicondylaris térdprotézis, mint unconstrained protézis a többi protézistípushoz képest kevésbé befolyásolja a térdízület biomechanikáját 20. Mivel hazánkban a nemzetközi gyakorlatnál a totál condyler térdprotézisekhez képest nagyobb arányban történtek unicondylaris protézisbeültetések 75, 85, célszerűnek láttam ennek a típusnak a beültetés következtében a betegek térdére kifejtett biomechanikai hatásait megmérni és feldolgozni. A térdízület mozgásának a szabadságát a csúszás-gördülés szempontjából az ízületet alkotó csontos elemek biztosítják és az összetettségét a szalagok, inak, izmok, tehát a lágyrészek irányítják. Antero-poszterior irányból, viszont a térdízület 4
biomechanikai tengelyeiért, helyzetéért elsősorban a csontos elemek, a condylusok formái, a diaphysissel bezárt szögei a felelősek. Az alsó végtag mechanikai tengelye a combcsont fejének középpontjától a bokavilla középpontjáig húzott egyenes, mely fiziológiás körülmények között a térd középpontján halad keresztül. A femur anatómiai tengelye átlagosan hat (egyesek szerint férfiakban 5, nőkben 7) 36 fokot zár be az alsó végtag mechanikai tengelyével. Johnson 1980-ban írta le 36, hogy a mechanikai tengely eltérései, hogyan befolyásolják a mediális illetve laterális kompartment teherviselését. Fiziológiás körülmények között, tehát a 6 fokos valgus helyzetű femur anatómiai tengely esetén az alsó végtag mechanikai tengelyéhez képest is már a végtagra eső súly 60 %-a a mediális, míg csak 40 %-a esik a laterális kompartmentre. Ettől 6 fokos varus eltérés esetén 80 % kerül már a mediális condylusokra, míg 6 fokos valgus deformáció esetén fordítva a laterális kompartmentre jut 80 % terhelés 36. (1. ábra ) 1. ábra: A mechanikai tengely és a tehermegoszlás kapcsolata 32, 36. Johnson tanulmányából kiindulva hangsúlyozottan szerepe van a tengelyeltéréseknek, illetve a műtét során a fiziológiás tengelyek helyreállításának 57, 60, 76, 78. Több szerző is beszámol térdprotézisek eseteiben a tibiofemorális tengelyek hibás beállításának lazulást kiváltó szerepéről 30, 72. 5
Az általam elérhető hazai és a nemzetközi irodalomban nem találtam tudományos feldolgozást az unicondylaris térdprotézis-beültetés és a műtét során elért varus-valgus szög korrekciójának funkcionális eredményekre kiterjedő vizsgálatára. A probléma vizsgálatának jelentőségét hangsúlyozza, hogy az utóbbi években az egészségügyi ellátás, gyógyítás során egyre nagyobb figyelem irányul a betegek elvárásaira, kívánságaira az orvosetikai és indikációs kritériumok betartásával. Egykét évtizeddel ezelőtt a figyelem középpontjában jórészt csak az orvosi szempontból történő megfelelő ellátás állt, a betegek tájékoztatása, a gyógyításba, gyógyulásba történő bevonása nem volt elterjedt. Az utóbbi évtizedben irányult a figyelem a beteg elégedettsége felé. Külföldön már évek óta, hazánkban mostanában találkozunk egyre gyakrabban a betegek olyan igényével, hogy részletesebben tájékoztassuk őket a gyógyítás, esetünkben a műtét részleteiről és alkalmanként a beavatkozással szemben támasztott "elvárásaikkal" is fellépnek. Ezek a folyamatok is irányítják a figyelmet a betegek funkcionális eredményeinek vizsgálata irányába, melyek az utóbbi években szükséges részét kell, hogy képezzék a túlélési analíziseknek is. Így térdműtétek során több száz beteg felmérése alkalmával derült ki a diagnózis, a beteg és a funkcionális status függvényében, hogy a műtéttől általánosan remélt a fájdalom csökkenése és a járásképesség növekedése, tehát a funkcionális állapot javítása 56. A beteg elégedettségének javítása a megfelelő protézisbeültetési technika mellett, az ízület bonyolult biomechanikája miatt irányulhat ennek az összetett mozgásnak az ép körülményekhez történő közelítéséhez. A varus-valgus tengelyállás azonban csak antero-poszterior irányból világítja meg az ízület helyzetét. Oldalnézetből a mozgás állandóan változó jellege, a csúszás-gördülés kinematikája adja elsősorban a térdízület összetettségét. A bevezetőben azonban a különböző tengelyállásokra és mozgáspályára szeretném csak felhívni a figyelmet. Ezeket a biomechanikai fejezetben részletezem. Véleményem szerint a térdízület 6
biomechanikáját csak mindkét helyzet, nézet elemzésével lehet tanulmányozni, tehát komplexen, a térben kell vizsgálni. A térdízület komplex csúszó-gördülő mozgásának vizsgálatát korábban már leírták az u.n. identikus vagy kontakt pontok 18 segítségével. A flexió különböző helyzeteiben mindig adott és kizárólagosan azonos femur és tibia pontok érintkeznek egymással azonos rotációs helyzetben. Ezeket nevezzük identikus, vagy kontakt pontoknak (2. ábra). 2. ábra: Az egymással érintkező, identikus pontok a térdízületben a flexió különböző szögei esetén 66. Kadáver vizsgálatokról több közlemény számol be 18, 33, 63, illetve újabban megjelentek modernebb mozgáskinematikát vizsgáló eljárások, mint RSA, MRI, flouroszkópia 28, 38. Abban az esetben, ha fémtárgy kerül a szervezetbe, az MRI vizsgálat értékelhetősége korlátozottá válik. 7
Részben a fenti ok, részben a korlátozott pénzügyi kereteink miatt legelőször kadáver térdeken dolgoztam ki a csúszó-gördülő mozgás vizsgálatának módját. Tekintettel arra, hogy egy kadáver vizsgálat értékelhetőségének is vannak korlátai az izomműködés hiánya miatt, így vizsgálatomat továbbfejlesztettem a műtéten átesett betegeken végzett mérésekre. Ezeket a méréseket részben etikai okok, részben a sikerességet veszélyeztethető műtéti idő hosszabbodása miatt praktikusabbnak találtam pre-, és posztoperatív röntgenfilmeken elvégezni és ezeket a filmeket értékelni. Korábban már említettem, hogy az arthrosis kezdeti fázisában a legtöbb irodalmi közlemény elfogadja, hogy csak az egymással érintkező felszínek "kopása" okozza a fájdalmat, instabilitást és tengelyeltérést 18, 62. Megfelelően megtartott szalagrendszer mellett ilyenkor elegendő az érintett unikompartmentális felszínt pótolni és így a mechanikai tengelyt helyreállítani 18, 32, 81. Az ép szalagrendszer esetében hangsúlyozott a szerepe az első keresztszalagnak unicondylaris térdprotézis esetében, melyről több közlemény számol be 18, 20, 63. Ezen irodalmi tapasztalatok alapján a kadáver kísérlet során a protézis implantációját követően teljes vastagságában történő kimetszésével modelleztem az első keresztszalag hiányát, és mértem ennek hatását a csúszó-gördülő mozgásra. Értekezésem elején rövid anatómiai összefoglaló után a vizsgálataimmal kapcsolatos biomechanikai irányvonalakat, szempontokat mutatom be. Ezt követően az anyag és módszer fejezetben kettéválasztom fent részletezett fő kutatási területeimet. Az első részben a csúszó-gördülő mozgás vizsgálatának, majd a pre-, és posztoperatív tengelyállás és korrekció funkcionális eredményeinek beteganyagát és a vizsgálati módszereit ismertetem. A csúszó-gördülő mozgás vizsgálatát két alcsoportban mérem és elemzem. Az egyik módszer a kadáver térdeken, a másik az oldalirányú röntgenfilmeken történt mérések. A következő fejezetben vizsgálataim, méréseim eredményeiről számolok be, szintén a fent említett két fő csoportra bontva. Ezután a megbeszélés fejezetében 8
méréseimet más hasonló tudományos munkákkal vetem össze, és kiemelem vizsgálataim újszerű és eddig ilyen módon be nem mutatott részeit. A következtetések fejezetben igyekszem összefoglalni mérési eredményeim gyakorlati hasznát, bemutatni, hogy milyen műtéttechnikai, illetve esetleg protézis tervezési sajátosságok vethetők fel munkám eredménye kapcsán. 9
2. CÉLKITŰZÉS Dolgozatom célja, hogy részletesen vizsgáljam a térdízület biomechanikájának változását abból a szempontból, hogy az unikompartmentális térdprotézis-beültetés milyen változásokat okoz a térdízület csúszó-gördülő mozgásában, illetve értékeljem a korai funkcionális eredményeket a varus-valgus tengelykorrekció függvényében az unicondylaris térdprotézis beültetése során. 1.) Az identikus, vagy kontakt pontok egymáshoz viszonyított helyzetét a bevezetőben mutattam be (2. ábra). Ezeknek a kontakt pontoknak a segítségével, a protézisbeültetés előtt megjelölve a flexió bizonyos helyzeteiben ezen érintkező pontokat, a műtétet követően össze lehet hasonlítani, az esetleges változásokat meg lehet mérni. Véleményem szerint ezzel a módszerrel vizsgálható a mozgás során egymással érintkező felszínek hossza, ezek esetleges változása is, így a térdízület biomechanikája a csúszó-gördülő mozgás szemszögéből. Ebben a vizsgálati csoportban a kadáver térdeken felmértem az első keresztszalag hiányának hatását a térdízület csúszó-gördülő mozgására és a femurcondylusok és a tibiaplató egymáshoz viszonyított helyzetére. 2.) Hazánkban éveken keresztül a Protetim unikompartmentális térdprotézise volt a legnagyobb számban beültetett térdízületi implantátum. Magyarországon a 90-es évek elejétől részben a finanszírozási feltételek megteremtésével, más protézistípusok beültetésére is lehetőség nyílt, melyek közül főleg a semiconstrained, totál térdízületi implantátumok csoportja jelentős. Bár ezeknek a protéziseknek az indikációs kritériumai nem azonosak a felszínpótlás betegkörével. Ennek ellenére a korábban, elsősorban financiális okok miatt kiterjesztett indikációval is végzett felszínpótlások kisebb sikeressége 85, 89 következtében érdemtelenül kérdőjelezhetik meg ennek az implantátumnak a szerepét a gonarthrosis kezelésében 19, 81. A fenti okok miatt felmerül, hogy a tengelykorrekció foka hogyan befolyásolja az unikompartmentális térdprotézis-beültetés funkcionális eredményeit, mennyire 10
érdemes, kell, lehet törekedni a tengelykorrekcióra abból a szempontból, hogy a beteg mozgása, funkcionális eredménye megfelelő műtéttechnika mellett a lehető legjobb legyen. Így felmérésem második részében a pre- és posztoperatív tengelyállás, illetve korrekció funkcionális eredményeit vizsgálom. Dolgozatom ebben a részében a célom vizsgálni a műtét hatására elérhető állapotjavulást, a műtét során elvégzett tengelykorrekció esetleges funkcionális eredményt befolyásoló hatását. Másik oldalról megközelítve így felmérhetjük, hogy a műtétet követően jól/rosszul beállított esetek mozgáspályái, fájdalma, stabilitása, izomereje, és funkciója függ-e a posztoperatív helyzettől. A korai posztoperatív hónapokban a beteg egyéni motivációja, fájdalomtűrő küszöbe is különösen befolyásolhatja az eredményeket. Ezzel szemben néhány évvel a műtétet követően fokozatosan előfordulhatnak a korai lazulások, melyek szintén befolyásolják az eredmények kiértékelését. A posztoperatív 1-2 évben véleményem szerint a funkcionális eredményekre negatívan ható tényezők minimálisak, a műtétet követően elért tengelykorrekció még érdemi változás nélkül értékelhető. Így a dolgozat ebben a részében nem a betegek hosszútávú utánkövetése, vagyis a túlélési analízis a cél, hanem az elérhető legjobb funkció összevetése a műtét során elért tengelykorrekcióval. 11
3. ANATÓMIA ÉS BIOMECHANIKA Az unikompartmentális térdprotézisek általában u.n. unconstrained típusú protézisek. Bár ezt a biomechanikai fejezetben bővebben részletezem, de egyértelmű, hogy egy ilyen szerkezetnél hangsúlyozottabb a szerepe az ízület saját szalagrendszerének és egyéb még épen maradt struktúráknak. Ebből következik, hogy lényeges áttekinteni a térd funkcionális anatómiáját a protézisbeültetés szemszögéből. Érdekes tanulságnak tartom, hogy az irodalmi közlemények alapján még mindig nem teljesen egységes az ízület biomechanikájáról kialakult elképzelés az ortopédsebész irodalomban, és nem ismerjük minden részletében, hogy mi történik miközben "csak úgy egyszerűen behajlítjuk a térdünket". 3.1. A TÉRD FUNKCIONÁLIS ANATÓMIÁJA A térdízület az emberi test legnagyobb méretű és talán legbonyolultabb ízülete. Mechanizmusa szerint trochoginglymusnak, felépítése szerint inkább tiszta ginglymusnak tekinti a funkcionális anatómia 83. Ezzel ellentétben mai ismereteink alapján a térd flexió során egy bonyolult csúszó-gördülő mozgást végez, miközben folyamatos rotáció történik 16, 32, 66, 87. A modern ortopéd tankönyvek által egyik legpraktikusabbnak tekintett anatómiai szerkezetfelosztást Larson és James készítette 14. Az ízületet három lényeges csoport építi fel: 1) csontos, 2) extraartikuláris, 3) intraartikuláris alkotóelemek. 1) A csontos szerkezet alkotói a patella, a femurcondylusai, a tibiaplatója illetve condylusai. Mindegyik csont ízületet alkotó felszínét hyalin- vagy más néven üvegporc fedi. A patella felül lapos bázisból áll és gesztenyéhez hasonlóan lefelé 12
csúcsban végződik. A hátrafelé tekintő felszínét, mely az ízület alkotásában közvetlenül vesz részt, egy függőleges csontléc kisebb mediális és nagyobb laterális részre választja. Ezzel a felszínével illeszkedik a patella teljes extenzióban a femorális árok felső proximális részéhez. Ebből a helyzetébõl flexió során kb. 7-8 cm-t mozdul el disztálisan és lefelé a femurcondylusain egy komplex csúszó, gördülő, rotációs mozgással. Ezek a condylusok, az anatómiai leírások szerint két közel azonos haránttengelyű illetve állandóan változó sugarú görbületből állnak. Mind mediálisan, mind laterálisan a condylusok elől oválisan, hátul szférikusan íveltek. A mediális condylus ízületi felszíne hosszabb, ellenben a laterálisé szélesebb. A condylusok tömegének nagyobb része a femur frontális síkja mögött helyezkedik el, ezt nevezzük retropositionak (1. kép). A femur disztális felszíne, amelyik extenzióban érintkezik a tibiával, tehát a teherviselésben játszik szerepet, inkább laposabb, szemben az ettől hátrafelé elhelyezkedő condylus résszel, mely flexióban érintkezik a tibiaplatóval és jellemzően nagyobb görbülettel bír (1. kép). A tibia proximális felszínét két lapos felület alkotja, melyeket együttesen platónak hívunk. Ez a plató a tibia hossztengelyére nem merőlegesen hanem 5-7 fokos hátralejtéssel csatlakozik, melyet retroverziónak tekintünk (1.kép). A tibiaplatót középen a két eminentia intercondylaris választja mediális és laterális részekre. Az eminentia intercondylaristól előre- illetve hátrafelé tapadnak a keresztszalagok és részben a meniscusok. Az itt leírt felületekből adódóan a femur a tibián nem csúszhatna-gördülhetne kongruensen a meniscusok nélkül, melyek az intraartikuláris elemek közé tartoznak és fontos szerepük, hogy ezt az inkongruenciát kiegyenlítsék. 2) Az ízület funkcióját és statikáját befolyásoló extraartikuláris képletek az ízületi hártya, a tok, a collaterális szalagok és az ín-izom képletek. A fő ín-izom egységek; a musculus quadriceps femoris, a m. gastrocnemius, a mediális és laterális flexorok, a m. popliteus és a tractus iliotibialis. A musculus quadricepsnek a középső rostjai a 13
1. kép: Oldalhelyzetben készült röntgenkép a térdről, a femurcondylus sugarának hátrafelé, tehát flexió során bekövetkező fokozatos rövidülésének demonstrálására. Jól látszik a tibiaplató és a femurcondylusok inkongruenciája, továbbá a retroverzió és retropositio. patella bázisán tapadnak. Az arról leszoruló rostok pedig kétoldalt a retinaculum patellaeban folytatódnak, majd a patella ín közvetítésével végül a tuberositas tibiaen és attól kétoldalt a tibia elülső felszínén tapadnak. Így eredése és tapadása miatt az izom a térd extenzora. A musculus gastrocnemius a femur laterális és mediális epicondylusáról és a térdízület hátsó tokjáról ered. Működése alapján a térd flexorának tekinthető, főleg már elindított flexiós fázisban. A tibia proximális, 14
mediális felszínén tapad részben a musculus semimembranosus és a pes anserinus, mely három izom; a musculus sartorius, gracilis és semitendinosus közös ina. Az itt felsorolt izmok fontos flexorai a térdnek (a medialis flexorokat alkotják), de emellett a térd hajlított helyzetében befelé rotálják a tibiát, és lényeges a szerepük a térd rotációs stabilizálásában. Ezen kívül a musculus semimembranosus kiterjedt tapadása miatt (a popliteus ín haránt rostjain, a hátsó tokon, a mediális meniscus hátsó szarván, a tibia mediális condylus hátsó felszínén lévő tuberculumon és a ligamentum collaterale mediale superficiale és profunda között lefutva a tibia proximális és mediális felszínén, de a pes anserinustól hátrébb és proximálisabban) jelentősen stabilizálja a térd hátsó és mediális oldalát. A musculus biceps femoris a térd laterális oldalán, a fibula fején tapad. Leglényegesebb funkciója, hogy a térd laterális flexióra, továbbá behajlított helyzetben a lábszárat kifelé rotálja. Szintén a térd laterális stabilitásában játszik szerepet a tractus iliotibialis, mely a fascia lata 1-2 cm-es megerősödése és a tibia laterális condylusáig húzódik, ahol a patella laterális felszínétől kezdődően hátrafelé az úgynevezett Gerdy tuberculumig szélesen elterülve tapad. A musculus popliteus legkötegesebb ina a laterális femurcondylusról, ezenkívül a fibula fejéről és a laterális meniscus hátsó szarváról ered (3. ábra). Basmajian és Lovejoy szerint az izom szerepe jelentős a tibia berotációjában, különösen a flexió kezdetén és hasonlóan fontos a laterális meniscust hátrahúzó funkciója flexió során 5. Ezenkívül stabilizálja a femurt, hasonlóan a hátsó keresztszalaghoz, nehogy előre csússzon a tibián. Amíg az izmok az ízület és a végtag mozgatásán kívül tartófunkciót is betöltenek, addig a tok és a szalagok statikus stabilizáló szerepet játszanak. Lényeges az ízület helyzetének kontrollálásában, a szalagokban és a tokban elhelyezkedő proprioceptív reflexkör receptorai. A térdízület első felszínén a stabilitás kialakításában a ligamentum patellae, a musculus quadriceps ina és az erről mediál és laterál felé leágazódó retinaculum, illetve a csontos szerkezeteknél már említett patella játszik szerepet. A ligamentum collaterale mediale a femur mediális 15
epicondylusán ered és 7-10 cm-rel az ízületi vonaltól disztálisan, de az ízületi tokkal és a mediális meniscus-szal összenőve a pes anserinus alatt a tibia metaphysisének 3. ábra: Sémás rajz a m. popliteus hármas eredéséről 5. mediális oldalán, kissé hátul tapad. A szalag az epicondylus mediálison extenzió során előre-, flexió során hátrafelé mozdul el. A Warren és Marshall által javasolt három réteg koncepciót 91 egyre elterjedtebben használják a klinikai és sebészi anatómiában. Eszerint a legfelületesebb réteg a lábszár mély fasciája, a második réteg a ligamentum collaterale mediale superficiale és a harmadik az ízületi tokkal összenőve a ligamentum collaterale mediale profunda. A szalag biztosítja az ízület stabilitását valgus stresszben és kirotációban. Ez utóbbi funkcióban a hosszú rostok lényegesebb szerepet játszanak. A ligamentum collaterale mediale elülső rostjai flexióban, hátsó rostjai extenzióban feszülnek meg 91, így az ennek megfelelő helyen végzett felszabadítással a térdízületi protézisnél, az alsó végtag tengelyének 16
beállítását, illetve a mediális és laterális kompartmentek különböző feszülésének kiegyensúlyozását korrigálhatjuk (4. ábra). A ligamentum collaterale laterale inkább egy inas, mint szalagos kötegre hasonlít és a laterális epicondylusról a fibula fejéig húzódik. Elsődleges szerepe extenzióban a térd varus stresszel szembeni stabilitása. Flexiós helyzetben az eredési és tapadási pontok közeledése miatt az ilyen irányú stabilizációs funkciója kevésbé jelentős. A fenti szalagon kívül, mint már korábban is említettem, a laterális oldalon lényeges a tractus iliotibialis, a musculus biceps femoris és a popliteus ín stabilizáló 4. ábra: A ligamentum collaterale mediale egyes rostjainak eltérő feszülése különböző flexiós helyzetekben 91. szerepe. A tractus iliotibialis extenzióban előrefelé, flexióban hátrafelé csúszik, ellentétben a ligamentum collaterale lateráléval feszes marad a térd minden helyzetében. A térd flexiója során további stabilitást biztosít az a tény, hogy a ligamentum collaterale laterale, a tractus iliotibialis és a popliteus ín ebben a 17
5. ábra: A térd stabilitásában szerepet játszó ín, izom képletek laterál felől tekintve 46. helyzetben keresztezik egymást. Ezt még körbeöleli a biceps ina, amivel tovább erősíti a fenti funkciót. A térd laterális stabilitásában szerepet játszó anatómiai képletek lefutását mutatja az 5. ábra 46. A popliteus ín a femur laterális condylusáról eredve enyhén mediálfelé, hátralefelé húrszerűen feszül végig a laterális kompartment hátsó részén, míg a hiatus popliteuson ki nem lép. Ezért különösen a meniscus elvű protéziseknél a laterális kompartmentben a protézis felépítésétől függően az ín diszlokálhatja a rendszerint polyethilen alapanyagú "meniscust" 25. A popliteus ín fent említett része az ízületet alkotó szerkezetek felsorolásában gyakorlatilag az intraartikuláris elemek közé tartozik, elhelyezkedése révén. 3) Szokványosan a mediális és laterális meniscusok, az első és hátsó keresztszalagok a lényeges ízületen belüli alkotóelemek (6, 8. ábra). A mediális 18
meniscus félhold alakú, a laterális meniscusnál nagyobb sugarú rostos porcképződmény. A mediális meniscus elülső szarva előlről az eminentia intercondylarishoz, míg a szélesebb hátsó szarva a hátsó keresztszalag tapadása és az eminentia intercondylaris között rögzül. Teljes külső felszíne a mediális ízületi tokhoz tapad. A laterális meniscus majdnem zárt gyűrűt képez és a tibiaplató laterális felének közel kétharmadát befedi. Elülső szarva az eminentia Adductor tuberculum Mediális femur condylus Mediális meniscus Mediális oldalszalag Hátsó keresztszalag Első keresztszalag Hátsó meniscofemorális szalag Laterális femur condylus Popliteus ín Laterális oldalszalag Laterális meniscus Mediális condylus tibia Fibula fej 6. ábra: A térdízület intraartikuláris alkotóelemei hátulnézetben 62. 19
intercondylaris előtt ered, hátsó szarva pedig mögötte tapad, de a mediális meniscus hátsó szarva előtt, illetve fascia kettőzet köti a musculus popliteushoz.. A laterális meniscus hátsó szarva a femurhoz is rögzül a Wrisberg vagy a Humphry szalagok egyikével (amelyik jelen van). A meniscusoknak több funkciót tulajdonítunk, melyeknek egy része bizonyított, más része hipotetikus. Kihangsúlyozzák szerepét az ízületi nedv áramlásában, a szövetek táplálásában, a hirtelen ható erők tompításában, az ízület stabilizálásában és újabban a súly- és erőátvitelben, elosztásban. Az első keresztszalag funkcionális anatómiáját mások mellett Norwood és Cross tanulmányozták 67 és arra a megállapításra jutottak, hogy a synovialis hártyát eltávolítva három különböző rostköteget figyelhetünk meg: az anteromediális, az intermediális és a poszterolaterális részeket. A femorális eredés és a tibián való tapadás térbeli elhelyezkedése biztosítja a különböző rostok reciprok, váltott feszülését a mozgáspálya teljes terjedelmében 17 (7. Ábra). 7. ábra: Az első keresztszalag rostok térbeli változásai flexió során 17. 20
Hátsó keresztszalag Első keresztszalag Laterális femur condylus Popliteus ín Laterális oldalszalag Laterális meniscus Ligamentum transversum Fibula fej Tuberositas tibiae Mediális femur condylus Mediális meniscus Mediális oldalszalag Mediális tibia condylus 8. ábra: A térdízület intraartikuláris alkotóelemei előlnézetben 62. 21
3.2. A TÉRDÍZÜLET BIOMECHANIKÁJA Több mint 160 éve anatómusokat és sebészeket nyűgöz le a térdízület anatómiája és mozgása.. Egyesek a Weber testvérket 1836-ból 33, 66, 92, mások francia szerzőt (Edouard Bugnion 1845-1939) 53 tartanak az elsőnek aki a térdízület anatómiáját és mozgását mai nézeteinkhez hasonló szemlélettel írták le. 1917-ben Strasser már részletesebben foglalkozott a térdízület csúszó-gördülő mozgásával 80. Az 1970-es években Menschik és Kapandji munkái határozták meg szemléletünket a térdízület biomechanikájáról 66. Ezt követően Goodfellow és Freeman munkacsoportjai alakították nézetünket testünk talán legbonyolultabb ízületének biomechanikájáról 15, 18, 32. Ez utóbbi megállapítások a mai napig megállják helyüket és jelenleg is ezen tanulmányok, munkák határozzák meg a mai korszerűnek mondott protézisek felépítését. A térd funkcionális anatómiájának leírása közben célszerűbbnek tűnt néhány alapvető biomechanikai következtetést helyben az anatómia kapcsán megemlíteni. Ebben a fejezetben azonban tisztán csak a biomechanikára szeretnék összpontosítani, hiszen mint már korábban is említettem a térdízület mechanizmusa látszólag egyszerű, valójában roppant bonyolult. Az anatómiai leírást azzal kezdtem, hogy az ízület mechanizmusa szerint trochogynglimus, ebből következően az anatómiai szemlélet szerint az ízület mozgási lehetőségei a flexió-extenzió és a lábszár tengelye körüli rotáció. Ez első megközelítésben egyszerűnek látszik. Valójában ez a mozgás sokkal bonyolultabb a femur ízfelszínének már korábban említett állandóan változó sugarú íveltsége, a flexió csúszó-gördülő és újabb kutatások szerint folyamatos rotációs mozgása miatt 16, 32, 66, 87. A térdízület azért sem helyettesíthető egy egyszerű zsanérral, mert mozgása a teljes járási ciklus során három dimenzióban, állandóan változó tengelyek körül történik 14. Mind a mozgás, mind a térdprotetizálás szempontjából alapvető az ízület mechanikai tengelyeinek ismerete. Az alsó végtag mechanikai tengelye 22
fiziológiásan a combcsont fejének középpontjától a bokavilla középpontjáig vetített egyenes, mely rendszerint a térd középpontján vagy annak közvetlen közelében húzódik keresztül. Ez az egyenes 3 fokos valgus állásban helyezkedik el a test vertikális tengelyétől, a sagittalis síktól. A femur anatómiai tengelye további 6 fokkal tér el a mechanikai tengelytõl valgus irányba, tehát a test vertikális tengelyéhez képest összesen 9 fokos szögben. A tibia anatómiai tengelye 2-3 fokos varus irányú eltérést mutat a test vertikális tengelyétől 61 (9. Ábra). 9. ábra: Az alsó végtag mechanikai, a femur anatómiai tengelye, és a test vertikális tengelye között bezárt szögek 61. 23
Johnson 1980-ban írta le 36, hogy a mechanikai tengelyeltérései, hogyan befolyásolják a mediális, illetve laterális kompartment teherviselését. Fiziológiás körülmények között, tehát a 6 fokos valgus helyzetű femur anatómiai tengely esetén az alsó végtag mechanikai tengelyéhez képest is már a végtagra eső súly 60 %-a a mediális, míg csak 40 %-a esik a laterális kompartmentre. Ettől 6 fokos varus eltérés esetén 80 % kerül már a mediális condylusokra, míg 6 fokos valgus deformáció esetén fordítva a laterális kompartmentre jut 80 % terhelés 36 (1. ábra ). A tengelyek, illetve tengelydeformitások lényege és jelentősége a még porckárosodásban nem szenvedő, de egyértelmű tengelyeltérést (5-7 fokkal a fiziológiástól eltérő) mutató betegek megfelelő indikációs feltételek mellett történő korrekciójában van. Ezzel az egészséges térd biomechanikáját, tehermegoszlást állítjuk helyre, mellyel a betegek panaszmentessé tehetőek, illetve ezen a módon az esetleges későbbi protézisműtét megelőzhető 11, 12, 13, 45, 87. A térdízület szerepe a femur és a tibia között oly módon létrehozni a súly- és erőátvitelét, hogy közben kontrollált, de mégis szabad mozgás is létrejöhessen. A legtöbb ízületben, de elsősorban az alsó végtagon a stabilitás nagyobb jelentőséggel bír, mint a mobilitás 18. Mechanikai vizsgálatok alapján a térdízületnél kissé leegyszerűsítve az ízületi felszínek egyik szerepe a csontok egymástól távoltartása 18. A térdízület arthrosisának kezdeti stádiumában az érintkező porcfelszíneken csak olyan mértékű a károsodás, hogy a mozgásukat irányító lágyrészeket még nem érte sérülés. Erre az állapotra egy példa az anteromediális arthrosis, melyet Goodfellow írt le 20. Ilyen helyzetben egy protézis "felszínt pótló" jelentősége biomechanikai szempontból egyrészt annyi, hogy a csontokat megfelelő távolságban távol tartsa, de emellett a mozgást lehetővé tegye az ép lágyrészek optimális feszülése mellett. A flexió-extenzió a legtöbb szerző szerint nem egy fix haránttengely körül történik, hanem a mozgás egy állandóan változó policentrikus rotáció. A középpont flexió során leírt útját egy a femur anatómiai tengelyétől hátrébb elhelyezkedő, 24
állóhelyzetű hátrafelé tekintő "nagy" J betűvel lehet modellezni Gunston szerint 22 (10. Ábra). 10. ábra: A flexió során változó polycentrikus tengelyállások és a femur hátragördülése a tibiaplatón flexió közben 22. A 10. és 11. ábrákon szemléltetem a flexió-extenzió összetett csúszó-gördülő mozgását. Ehhez még hozzájárul az ab-adductio és a ki-berotáció, melyek szintén részei a flexió-extenzió mozgáspályájának. Járás-laboratóriumban mért speciális vizsgálatok azt mutatják, hogy a járás lengő fázisában átlagosan 70 fokos, míg a láb talajjal való érintkezése közben 20 fokos flexiót, a teljes ciklus során kb. 10 fokos ab-adductiot, és 10-15 fokos ki-berotációt végzünk 14. Ma a térd flexióját egy olyan csúszó-gördülő mozgásnak tekinthetjük, amely során a flexió véghelyzetéig a femur a tibiaplatón hátra-, illetve extenzió közben előrefelé elmozdul 32. Ezt a mozgást a keresztszalagok irányítják, mégpedig femorális eredésükkel és tibián való tapadásukkal alkotott négypontú kapcsolószerkezettel (four bar linkage) 80, 68. Flexio és extenzió közben ez a négy 25
pont (tehát a két keresztszalag femuron való eredési pontja és a tibián történt tapadása) egymáshoz képest elmozdul, aminek három helyzetét mutatja a 11. ábra. 11. ábra: Flexió-extenzió közben az ACL és PCL helyzete egymáshoz képest kétdimenziós ábrázolásban 68. A,B,C és D a keresztszalagok eredése és tapadása, R a tuberositas tibiae és T a trochlea forgáspontja. A négypontú kapcsolószerkezet modelljének egy fontos jellemzője, hogy a mozgás pillanatnyi középpontja a keresztszalagok kereszteződése (a 11. ábrán ennek elmozdulását jelöltem X1-X2-X3-mal). A számítógépes elemzés a fenti ábrán a keresztszalagok 140 fokos flexió közbeni helyzetváltoztatásán kívül arányosan ábrázolja a femur gördülését a tibián X1 pontból X3 pontig. Ennek következtében a keresztszalagok flexió-extenzió során eredésük és tapadásuk körül forognak, miközben néhány rostjuk izometrikus állapotban marad. Mivel a mozgás középpontja, illetve az ín-izom képletek iránya folyamatosan változik, így az izmok erőkarja is pontról pontra eltér. Ennek megfelelően, ha a flexió során az izmok pillanatnyi erővektorát a tibiaplató síkjára vetítjük, antero-poszterior irányban 26
instabilitást (folyamatosan változó vektor egyenlőtlenséget) tapasztalunk 68. Ennek az antero-poszterior instabilitásnak a kiegyenlítése az első és hátsó keresztszalagok feladata. A vektor eltérésnek megfelelően az első keresztszalag közel teljes extenzióban, míg a hátsó flexió során feszes. Ebből az is következik, hogy flexióban a femurcondylusok tibiaplatón történő hátragördülését a hátsó keresztszalag, míg extenzió közben előrefelé elmozdulását az első keresztszalag biztosítja. Ezért a fenti szalagok hiányában ez a mozgás elmarad, de mindenképpen jelentősen lerövidül 68. A csúszó-gördülő mozgás lényege legjobban a 12. ábrán érthető meg. Ezen jól látszik, hogy amennyiben a térden tisztán gördülés következne be, akkor a femur legördülne a tibiáról. Amennyiben tisztán csúszás, tehát a tibia szempontjából egy pontban való érintkezés valósulna meg, akkor a femur meta-diaphysealis része beleütközne a tibiacondylus hátsó élébe, gyakorlatilag nem jöhetne létre a teljes mozgáspálya. 12. ábra: Térdízület csúszó-gördülő mozgásának magyarázata. a, tisztán gördülés, b, tisztán csúszás, c, csúszó-gördülő mozgás 66. 27
A 12/c ábrán az is nagyon jól látszik, hogy a tibián a flexió-extenzió során a megtett út (tehát a gördülés) rövidebb, mint a femuron, ahol ez lényegesen hosszabb. Ebből következik, hogy a tibián jelentősebb a csúszás a femurhoz képest. A fent említett csúszás-gördülés arányairól megoszlanak a vélemények. Müller véleménye alapján a flexió kezdetén 2:1, míg később, nagyobb flexió esetében már 4:1 az arány minden esetben a femur javára, tehát a femurcondylus tesz meg hosszabb utat, míg a tibián nagyobb a csúszás mértéke 66. Goodfellow véleménye alapján a flexió teljes hosszában ez az arány 2:1-hez 18. Összefoglalva tehát a legtöbb irodalmi leírás szerint a térdízület bonyolult csúszó-gördülő mozgását legjobban a polycentrikus forgással és a négypontú kapcsolószerkezet irányításával tudjuk modellezni. Goodfellow és munkatársai modellkísérletekben flexió során kijelölték azokat a pontpárokat (a femuron és a tibián), melyek a flexió minden egyes helyzetében, azonos rotáció mellett pontosan ugyanúgy érintkeznek egymással és csak egymással. Ezeket nevezték el identikus femur-tibia pontpároknak. Amint ez a 2. ábrán is látható ezek a pontpárok a flexió egy adott szögénél, azonos rotációs helyzetben azok az állandó pontok, ahol a tibia, illetve femur egymással érintkezik. A fentiekből következően extenzióban az érintkező pontok elől vannak, míg a flexió növekedésével ezek a pontok egyre hátrébb kerülnek. Ennek a bemutatására a 13. ábrán egy bal térd felülnézeti sémás ábráját láthatjuk és a fentieknek megfelelően a csúszó-gördülő mozgás eredményeként extenziónál elől, míg flexiónál hátrébb, találhatók az érintkező pontok a femurral a tibián. Ennek jelentősége az arthrosis kialakulásában, helyében is hangsúlyozott, mivel feltételezhetően a legnagyobb terhelést a térd a flexió kezdeti stádiumában, a járás során a sarokra érkezéskor szenvedi el. Mivel egészséges térdben, illetve az 28
13. ábra: Bal tibia felülnézeti képe; a tibia identikus, tehát a flexió során a femurral érintkező felszíneinek bemutatására 18. arthrosis kezdődő stádiumaiban az első keresztszalag jól funkcionál, így az érintkező pontokat a mozgást irányító első keresztszalag 20-30 fokos flexiónál elől tartja a legnagyobb és leggyakoribb terhelés stádiumában. Így alakul ki a kezdődő, pontosabban anteromediális arthrosis, melyet Goodfellow írt le az identikus pontok segítségével 18. A fent említett anteromediális arthrosis ép keresztszalag esetében jön létre. Abban az esetben, ha progrediál a kopás, a deformitás, úgy részben a notchban kialakuló centrális osteophyták hatására az első keresztszalag eredése körül fokozatosan elszakad, illetve a kopás következtében fellépő relatív első keresztszalag lazaság hatására együttesen gyengül a szalag extenzió során történő előrehúzó szerepe 41, 28, 90, 93. Ennek hatására fokozatosan hátrébb helyeződik a mozgás és így a tibiaplatón hátul kialakul egy vályúszerű képződmény. Ez tovább fokozza a mozgás ezen a hátsó helyen történő rövidebb csúszását és gördülését. 29
Hollister 1993-ban megjelent közleménye az eddig leírtaknak alapvetően ellentmond 29. Hat friss anatómiai térdkészítményen mechanikus műszerrel mérték a flexió-extenzió és a longitudinális rotáció tengelyét. Ezen vizsgálatok alapján a szerző cáfolja, hogy a flexió-extenzió tengelye állandóan változó lenne, továbbá hogy ez a tengely merőlegesen állna a szagittális síkra és a hosszanti rotációs tengelyre. A saját mozgástani (kinematikai) és Freeman egy korábbi anatómiai vizsgálatára 15 alapozva megállapítják, hogy a flexió és extenzió mégis a collaterális és keresztszalagokkal kapcsolatban álló fix tengely körül történik. Vizsgálataik szerint ez a tengely mediál, anterior és proximál felől laterális, poszterior és disztális irányba mutat és mind a horizontális, mind a frontális síkkal 3-3 fokos szöget zár be. Mivel a laterális condylus sugara kisebb a mediáliséhoz képest, valójában a femur disztális vége egy kúppalást szegmentumával illeszkedik a tibiához. Ennek megfelelően Hollister leírása is körívszerűnek tekinti a mediális és a laterális condylusok flexió során a tibiával érintkező részét. A szerzők szerint a longitudinális rotációs tengely az előbb említetthez képest előrébb és arra nem merőlegesen helyezkedik el. Ez a tengely az első keresztszalag tibián való tapadásától proximális, poszterior és mediális irányba haladva a hátsó keresztszalag fossa intercondylarisában való eredésének elülső részén halad keresztül. A szerzők szerint a térdízület leegyszerűsíthető két fix, nem ortogonális tengely körüli mozgásra. Ezzel a modellel megérthető, hogy a flexio során kb. 45 foknál a legnagyobb a tibia berotációja és varus helyzete. A lábszár 90 fokos flexiónál 0 fokos rotációban és varus-valgus középhelyzetben áll. Ezentúli hajlításnál a tibia kirotációba és valgus helyzetbe kerül. Tulajdonképpen ez a tengelylefutás és mechanizmus is szerepet játszik abban, hogy guggolás során 90 foknál nagyobb flexiónál a térdeink "eltávolodnak egymástól", a csípő pedig kirotálódik. A fentiek alapján jól látható, hogy további mozgástani vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy eldöntsék, melyik elmélet igaz. Bármelyik szemléletet is vesszük alapul az ízületek általános szerkezete hasonlít a jól kifeszített sátor 30
felépítésére. Így tehát a sátorra ható erők feszítő részének a lehorgonyzó kötelek, míg a kompressziós komponensnek a rudazat áll ellen. Ugyanígy az ízületi felszínek biztosítják a csontok egymástól távol tartását, míg a lágyrészek "tartják a két csontot össze". Így az ízületekben a kompressziós erők az ízületi felszíneken, illetve a juxtaartikuláris csontszakaszokon jelentkeznek, melyeknek az a szerepük, hogy ezen erőknek ellenálljanak 18. A synoviális ízületek különböznek egymástól abból a szempontból, hogy milyen arányban szolgálják a lágyrészek, illetve a csontok a stabilitást. A térdízület biomechanikájának sajátossága véleményem szerint a felépítésében rejlik. Ennek az összetett mozgásnak a szabadságát a csúszás-gördülés szempontjából a csontos elemek biztosítják és az összetettségét a szalagok, inak, izmok, tehát a lágyrészek irányítják. Antero-poszterior irányból, viszont a térdízület biomechanikai tengelyeiért, helyzetéért elsősorban a csontos elemek, a condylusok formái, a diaphysissel bezárt szögei a felelősek. 31
4. A TÉRDPROTÉZISEKRŐL Bár az utóbbi évtizedben jelentős számú térdízületi implantátum jelent meg, az ideális térdprotézist eddig még nem sikerült megalkotni. Talán éppen ez magyarázza a nagy kínálat és a szemléletek, ideológiák váltakozását. Így minden gyártócég és kutatóközpont igyekszik az ízület anatómiájáról, biomechanikájáról szerzett újabb ismereteiket, az újabb és újabb protézisek tervezésében, kifejlesztésében hasznosítani. A térdprotéziseket sokféleképpen oszthatjuk fel, a számomra legcélszerűbbnek a következő csoportosítások tűnnek: 1) szerkezetük szerint, tehát mechanikailag a mozgása, mozgásszabadsága mennyire meghatározott (constrained, semiconstrained és unconstrained), 2) az ízületből biztosított új felszínük alapján (unikompartmentális, bikompartmentális és trikompartmentális), 3) a rögzítés módja szerint (cementes-e vagy cement nélküli). Constrainednek mondjuk azt a típust, amelynek a mozgása egy vagy több irányban, síkban korlátozott. Térdprotézisek esetében mindegyik típus az abadductiot gátolja. Figyelembe véve a térdízület összetett mozgását egy kizárólag flexiót és extenziót vagy bizonyos protéziseknél némi rotációt is megengedő implantátum ennek megfelelően jelentős korlátozottságot ad. Ebbe a típusba tartozó lényeges fajták: a zsanér felépítésű, a rotációs-zsanér szerkezetű és a nem zsanér, de egymáshoz kapcsolt szerkezetű protézisek. Indikációs területük leszűkült a kizárólag nagyfokú deformitással, instabilitással járó térdízületi elváltozások, a komplikáltabb revíziók eseteire és a tumorexcíziót követő rekonstrukciókra. Hátrányuk, hogy a mozgáspálya korlátozottságából adódóan az idő előtti lazulás veszélye fokozott. A semiconstrained protézisek jelenleg a legelterjedtebbek. Ezek a minimálistól a szinte nagyfokú korlátozottságot adóig (majdnem constrained) széles skálán mozognak. Ennek a csoportnak a további felosztása: a hátsó keresztszalag 32
megtartó, illetve feláldozó és helyreállító típusokból áll. Az első keresztszalag megtartó a legkevésbé constrained, az első keresztszalag feláldozó, de hátsó megkímélő protézisben több constrained elem és a hátsó keresztszalag feláldozó, vagy helyettesítő a leginkább határozza meg a mozgáspályát. A ma elterjedten használt moduláris rendszereknek az a nagy előnyük, hogy kis részegység hozzáadásával, cseréjével ugyanazon rendszeren belül a beragasztást követően vagy a revíziók során az esetleges szalaglazulást, instabilitást és kopást a polyethilén plató cseréjével korrigálhatjuk. Az unconstrained szerkezet lenne ideális esetben az a típus, aminél a térd mozgása legjobban megközelíthetné a fiziológiásat, mivel az implantátum felszínei legkevésbé határozzák meg mechanikai szempontból a mozgás lefutását. Ez esetben a protézis mozgása teljesen az érintetlen lágyrészektől, szalag, ín, izom apparátustól függ. Ezzel az elvvel megfelelő biomechanikai funkción kívül lehetőség van a protézis formájától függő minimális csontreszekcióra való törekvésre (3. kép példa az unconstrained protézisre). Jelen ismereteink szerint jelentősebb reszekció után ma nem tudjuk a fiziológiás működést helyreállítani és felmerül a kérdés, hogy olyan súlyos károsodás esetén, amelyikben nagyobb reszekcióra van szükség, marad-e elegendő szalagrendszer a mozgás irányítására és így az unconstrained elv megtartására. Trikompartmentális típusban tulajdonképpen csak megközelíteni tudták eddig az unconstrained elvet, melynek főleg az unikompartmentális térdprotézis-típusok felelnek meg. Többéves utánvizsgálatok alapján kiderült, hogy az unikompartmentális, unconstrained típus hátránya, hogy a kezdeti optimista becsléseknél lényegesen szűkebb a megfelelő indikációs terület. Ma már alkalmazásuk nem javasolt progrediáló betegségekben: mint például rheumatoid arthritis vagy haemophilia esetében, továbbá 10-15 varus, vagy valgus eltérés felett. A legújabb irodalmi adatok szerint kontraindikált ezenkívül az első és a hátsó keresztszalag akár részleges rostszakadásánál, illetve már kisfokú flexiós térdkontraktúránál 8, 20, 81. Az indikációs kritériumok 81, 89 a fentiek mellett a kisfokú 33
aktivitási igény, 82 kg alatti testsúly, nehéz fizikai munka kerülése. Ideális a 90 fok flexió és maximum 5-10 fok flexiós kontraktúra, illetve 15 fok alatti varus vagy valgus deformitás esetén jön szóba az unicondylaris térdprotézis. Ez utóbbi deformitást a műtét közben az osteophyták eltávolítását követően passzívan korrigálni kell tudni. A végleges döntést minden esetben a műtét közben hozzuk. A műtétet megelőzően klinikai vizsgálat alapján megállapítható patello-femorális fájdalom relatív kontraindikációt jelent, de a panaszmentes patella chondromalatia nem. Az ellenoldali kompartment nem teherviselő felszínén minimális porckárosdás mellett még elvégezhető a műtét, de a teherviselő felszíneknek épnek kell lennie. Mindkét keresztszalagnak teljes értékűen kell működnie a pontos indikációs kritériumokhoz. Egy kompartmentre kiterjedő osteonecrosis esetében az irodalmi tapasztalatok alapján biztonsággal alkalmazható 81, 89. Nagyfokú csonthiány, műtéttechnikai szempontok és biomechanikai okok (megfelelő alátámasztás) kontraindikációt jelentenek 81. A kezdeti csoportosításnál említettem, de a fenti leírásból szándékosan kimaradt a bikompartmentális, tehát a tibia és a femur két condylusára korlátozott felszínpótlás. Főleg a kezdeti típusok között fordult elő és részben az ez okból is származó magas revíziós arány miatt ma nem használjuk gyakran. Ezenkívül a mai ismereteink szerint nem célszerű a patello-femorális ízületet érintetlenül hagyni olyan fokú elváltozásban, ahol unikompartmentális típus nem elegendő. Ilyenkor minimálisan a patello-femorális ízület femorális felszínét is célszerű pótolni és ez a már fent említett trikompartmentális típus. Mindenképpen kell néhány szót ejteni a patella protézisekről. A térdprotézisek felhasználása során e pont körül is nagyon nagy véleménykülönbségek húzódnak. A patella felszínének műtét során történő kezelésével éveken keresztül nem foglalkoztak. Az irodalmi adatok alapján ma is számos megoldás mutatkozik; a patellectomia, a porcplasztika, a denerválás, a patella változatlan formában hagyása, a patella protetizálása és a spongializáció. 34
Osztályunk gyakorlatában a porcplasztikát alkalmazzuk és az operatőr személyétől függően denerválással egészítjük ki. Véleményem szerint a patella protézis használati indikációja nagyon szűk primér műtétek során, csak súlyosan károsodott, másképpen nem megoldható esetekre korlátozódik. Az általunk használt módszerrel jó tapasztalataink vannak, illetve más hazai intézetből a spongializációról számoltak be jó eredményekről 84. Véleményem szerint a primér térdprotézis beültetése során alkalmazott patella protézis egy végleges állapot, mely az irodalmi adatok alapján nem okvetlenül eredményez kevesebb panaszt 39, 50, viszont szövődmények lehetőségét magában hordozza (pl.: patellatörés, lazulás, stb.). Újabb irodalmi adatok szerint a korábban felsorolt szerkezeti szempontokon kívül számos más tényező is befolyásolja a protézis élettartamát, működési elvét 68. Így totál térdízületi protézisek esetében a nagyobb kongruencia és a fix plató nagyobb nyíróerőt okoz, így a korai lazuláshoz vezet. Ezzel szemben a nagyobb érintkező felszín mobil platóval kisebb nyíróerőt eredményez és így biztosítja a hosszabb élettartamot. Ez a protézis az LCS (vagyis low contact stress) elvű térdprotézis, ami a legjobban tudta megközelíteni az unconstrained elvet a totál condyler típusok között. Egy másik fontos elméleti kérdés a totál térdprotéziseknél, szintén a négypontú kapcsolószerkezet elmélete alapján, hogy amennyiben eltávolítjuk az első keresztszalagot, a flexióban hátracsúszó-gördülő femurt extenzióban mi "húzza" előre 68? Vajon ezen elmélet szerint célszerű lenne a trikompartmentális térdprotézisnél helyreállítani vagy helyettesíteni az első keresztszalagot? Kérdésünkre a választ az elkövetkezendő évek vizsgálatai, felmérései fogják megadni. A protézisrögzítés módja szerint is feloszthatjuk az implantátumokat; cementes, cementnélküli illetve hibrid típusokra. A cementnélküli beültetés lehetősége a protézis indikációs koron belül fiatal, aktív embereknél jön szóba, akiknél megfelelő biológiai szituációra számíthatunk. Így a műtétet követően a 35