Invariante Analyse der 3D-Kniegelenkkinematik im Hinblick auf die computerunterstützte Diagnostik und Rekonstruktion nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes

Abstract

Um die 3D-Kniegelenkkinematik für die Verbesserung der Diagnostik und Rekonstruktion nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes (VKB) zu nutzen, ist der objektive Zusammenhang zwischen der gestörten Kinematik und dem Schaden auf struktureller Ebene notwendig. Zu diesem Zweck wurde ein spezielles beobachterunabhängiges Konzept entwickelt. Die Bewegungsmessungen wurden jeweils in vitro vor und nach Durchtrennung des VKB mit Hilfe eines Simulators und eines Trackingsystems durchgeführt. Die auf der Grundlage von momentanen Schraubachsen (MSA) definierten Veränderungen der physiologischen Bewegungsachsen nach VKB-Verlust äußerten sich in deren medio-lateraler Verschiebung. Bei applizierten Innenrotationsmomenten fand diese strecknahe Verschiebung bei der Mehrheit der Fälle in medialer Richtung statt. Klinisch entspricht dies einer anterioren Subluxation des lateralen Tibiaplateaus. Außenrotationsmomente nivellierten andererseits die beobachteten Unterschiede. Die Richtungen der MSA und damit die Rotationen der Tibia blieben im Gegensatz zu den Verschiebungen überwiegend unverändert nach VKB-Durchtrennung. Um die Ergebnisse auch zwischen verschiedenen Kniegelenken vergleichen zu können, wurden solche funktionellen Eigenschaften des Kniegelenkes in die Analyse integriert, die sowohl von der Anatomie als auch vom VKB-Zustand unabhängig waren. Mit der Inklination der MSA auf einer individuell bestimmten Hauptfunktionsebene ließen sich allerdings lediglich die Richtungen der MSA im Raum invariant parametrisieren. Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass ein diagnostisch verwertbares Zeichen der VKB-Ruptur die Medialisierung der Bewegungsachsen ist und dass die operative Versorgung die Normalisierung ihrer räumlichen Lagen anstreben sollte. Durch das vom Beobachter unabhängige Konzept eignen sich die Ergebnisse insbesondere für die Implementierung in computerunterstützte Systeme. Allerdings ist die 3D-Kniegelenkkinematik immer in Bezug zur durchgeführten Bewegung zu sehen.