Sự biến dạng và mài mòn thấp của polyethylene sau khi thay khớp gối đơn thân di động

Wiley - Tập 29 - Trang 3433-3442 - 2020
Priyanka Ghosh1, Hasan R. Mohammad1, Benjamin Martin1, Stefano Campi1, David W. Murray1, Stephen J. Mellon1
1Oxford Orthopaedic Engineering Centre, NDORMS, University of Oxford, Oxford, UK

Tóm tắt

Thay khớp gối đơn thân Oxford (UKR) có thiết kế ổ trục di động hoàn toàn tương thích nhằm giảm thiểu mức độ mài mòn. Tuy nhiên, với những bệnh nhân trẻ tuổi có nhu cầu cao hơn, sự mài mòn vẫn là một mối lo ngại. Mục tiêu của nghiên cứu này là định lượng tỷ lệ mài mòn của các ổ trục Phase 3 Oxford UKR trong suốt 5 năm và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến nó. 40 khớp gối Oxford bên trong được tuyển chọn cho một nghiên cứu ngẫu nhiên về cố định dùng xi măng và không dùng xi măng đã được nghiên cứu bằng phân tích Radiostereometric (RSA) vào 1 tuần, 3 tháng, 6 tháng, 1 năm, 2 năm và 5 năm sau phẫu thuật, đồng thời, độ dày ổ trục được tính toán. Sự xâm nhập, được định nghĩa là sự thay đổi độ dày so với phép đo tại 1 tuần, đã được xác định. Sự biến dạng (xâm nhập sớm) và mài mòn (xâm nhập muộn với tỷ lệ không đổi) đã được tính toán. Ảnh hưởng của các yếu tố nhân khẩu học, Điểm gối Oxford (OKS), điểm Tegner, cách cố định và vùng thừa của ổ trục (được xác định bởi RSA) đến mức độ mài mòn đã được phân tích. Sau 6 tháng, tỷ lệ xâm nhập giữ nguyên, cho thấy chỉ mài mòn đang xảy ra. Tỷ lệ mài mòn là 0.07 mm/năm (SD 0.03). Sự biến dạng là 0.06 mm với khoảng 95% xảy ra trong 3 tháng đầu. Không có mối liên hệ đáng kể nào giữa cách cố định (dùng xi măng/không dùng xi măng), tuổi tác, kích thước thành phần, OKS và điểm Tegner với tỷ lệ mài mòn. BMI tăng có liên quan đến việc giảm mài mòn (p = 0.042). 37/40 ổ trục có vùng thừa với xương chày đến một mức độ nào đó và 23/40 có vùng thừa về phía trong. Sự gia tăng diện tích thừa (p = 0.036), lượng thừa bên trong (p = 0.028) và khoảng cách giữa ổ trục và thành xương chày (p = 0.019) có liên quan đến mức độ mài mòn tăng. Các ổ trục không bị thừa (0.06 mm/năm) có mức độ mài mòn thấp hơn (p = 0.025) so với những ổ trục có thừa (0.08 mm/năm). Không có mối liên hệ (p = 0.6) giữa diện tích tiếp xúc của xương đùi và mài mòn. Trong 3 đến 6 tháng đầu sau khi cấy ghép, ổ trục trở nên mỏng hơn 0.06 mm do sự biến dạng. Tỷ lệ mài mòn kết hợp của các bề mặt trên và dưới của ổ trục là không đổi (0.07 mm/năm). Mức độ mài mòn thấp hơn nếu ổ trục không bị thừa xương chày, do đó, các bác sĩ phẫu thuật nên hướng ổ trục gần sát với thành xương chày. Hướng của thành phần đùi không ảnh hưởng đến mài mòn. Nghiên cứu hồi cứu, Cấp độ III.

Từ khóa

#Oxford unicompartmental knee replacement #mài mòn #polyethylene #biến dạng #tỷ lệ xâm nhập #yếu tố nhân khẩu học #nghiên cứu hồi cứu

Tài liệu tham khảo

Argenson JN, Parratte S (2006) The unicompartmental knee: design and technical considerations in minimizing wear. Clin Orthop Relat Res 452:137–142 Ashraf T, Newman JH, Desai VV, Beard D, Nevelos JE (2004) Polyethylene wear in a non-congruous unicompartmental knee replacement: a retrieval analysis. Knee 11:177–181 Beard DJ, Davies LJ, Cook JA, MacLennan G, Price A, Kent S et al (2019) The clinical and cost-effectiveness of total versus partial knee replacement in patients with medial compartment osteoarthritis (TOPKAT): 5-year outcomes of a randomised controlled trial. Lancet 394:746–756 Brockett CL, Jennings LM, Fisher J (2011) The wear of fixed and mobile bearing unicompartmental knee replacements. Proc Inst Mech Eng H 225:511–519 Campbell D, Mercer G, Nilsson K-G, Wells V, Field JR, Callary SA (2010) Wear of a highly cross-linked polyethylene liner: a preliminary RSA study. EJOST 20:23–27 Estok DM 2nd, Bragdon CR, Plank GR, Huang A, Muratoglu OK, Harris WH (2005) The measurement of creep in ultrahigh molecular weight polyethylene: a comparison of conventional versus highly cross-linked polyethylene. J Arthroplast 20:239–243 Glyn-Jones S, McLardy-Smith P, Gill HS, Murray DW (2008) The creep and wear of highly cross-linked polyethylene: a three-year randomised, controlled trial using radiostereometric analysis. J Bone Jt Surg Br 90:556–561 Hamilton TW, Pandit HG, Lombardi AV, Adams JB, Oosthuizen CR, Clave A et al (2016) Radiological decision aid to determine suitability for medial unicompartmental knee arthroplasty: development and preliminary validation. Bone Jt J 98-B:3–10 Horsager K, Madsen F, Odgaard A, Fink Jepsen C, Romer L, Kristensen PW et al (2019) Similar polyethylene wear between cemented and cementless Oxford medial UKA: a 5-year follow-up randomized controlled trial on 79 patients using radiostereometry. Acta Orthop 90:67–73 Kang L, Galvin AL, Brown TD, Fisher J, Jin ZM (2008) Wear simulation of ultra-high molecular weight polyethylene hip implants by incorporating the effects of cross-shear and contact pressure. Proc Inst Mech Eng H 222:1049–1064 Kendrick BJ, Kaptein BL, Valstar ER, Gill HS, Jackson WF, Dodd CA et al (2015) Cemented versus cementless Oxford unicompartmental knee arthroplasty using radiostereometric analysis: a randomised controlled trial. Bone Jt J 97-B:185–191 Kendrick BJ, Longino D, Pandit H, Svard U, Gill HS, Dodd CA et al (2010) Polyethylene wear in Oxford unicompartmental knee replacement: a retrieval study of 47 bearings. J Bone Jt Surg Br 92:367–373 Kendrick BJ, Simpson DJ, Kaptein BL, Valstar ER, Gill HS, Murray DW et al (2011) Polyethylene wear of mobile-bearing unicompartmental knee replacement at 20 years. J Bone Jt Surg Br 93:470–475 Kretzer JP, Jakubowitz E, Reinders J, Lietz E, Moradi B, Hofmann K et al (2011) Wear analysis of unicondylar mobile bearing and fixed bearing knee systems: a knee simulator study. Acta Biomater 7:710–715 Martin BR, Pegg EC, van Duren BH, Mohammad HR, Pandit HG, Mellon SJ et al (2019) Posterior bearing overhang following medial and lateral mobile bearing unicompartmental knee replacements. J Orthop Res 37:1938–1945 Mohammad HR, Campi S, Kennedy JA, Judge A, Murray DW, Mellon SJ (2019) Long-term in vivo wear of different bearing types used for the Oxford Unicompartmental Knee Replacement. Bone Jt Res 8:535–543 Netter J, Hermida JC, D'Alessio J, Kester M, D'Lima DD (2015) Effect of polyethylene crosslinking and bearing design on wear of unicompartmental arthroplasty. J Arthroplast 30:1430–1433 O'Connor JJ, Goodfellow JW (1996) Theory and practice of meniscal knee replacement: designing against wear. Proc Inst Mech Eng H 210:217–222 Palmer SH, Morrison PJ, Ross AC (1998) Early catastrophic tibial component wear after unicompartmental knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 350:143–148 Pegg E, Pandit H, Gill HS, Keys GW, Svard UG, O'Connor JJ et al (2011) Examination of ten fractured Oxford unicompartmental knee bearings. J Bone Jt Surg Br 93:1610–1616 Pegg EC, Murray DW, Pandit HG, O'Connor JJ, Gill HS (2013) Fracture of mobile unicompartmental knee bearings: a parametric finite element study. Proc Inst Mech Eng H 227:1213–1223 Price AJ, Short A, Kellett C, Beard D, Gill H, Pandit H et al (2005) Ten-year in vivo wear measurement of a fully congruent mobile bearing unicompartmental knee arthroplasty. J Bone Jt Surg Br 87b:1493–1497 Psychoyios V, Crawford RW, O'Connor JJ, Murray DW (1998) Wear of congruent meniscal bearings in unicompartmental knee arthroplasty: a retrieval study of 16 specimens. J Bone Jt Surg Br 80:976–982 Rohrl SM, Li MG, Nilsson KG, Nivbrant B (2007) Very low wear of non-remelted highly cross-linked polyethylene cups: an RSA study lasting up to 6 years. Acta Orthop 78:739–745 Short A, Gill HS, Marks B, Waite JC, Kellett CF, Price AJ et al (2005) A novel method for in vivo knee prosthesis wear measurement. J Biomech 38:315–322 Simpson DJ, Gray H, D'Lima D, Murray DW, Gill HS (2008) The effect of bearing congruency, thickness and alignment on the stresses in unicompartmental knee replacements. Clin Biomech 23:1148–1157 Simpson DJ, Kendrick BJ, Kaptein BL, Price AJ, Murray DW, Gill HS (2010) Development of a model-based Roentgen stereophotogrammetric analysis system to measure polyethylene wear in unicompartmental arthroplasty. Proc Inst Mech Eng H 224:1235–1243 Witvoet J, Peyrache MD, Nizard R (1993) Single-compartment “Lotus” type knee prosthesis in the treatment of lateralized gonarthrosis: results in 135 cases with a mean follow-up of 4.6 years. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 79:565–576