Nach fünf Jahren Erfahrung mit der Patellofemoral-Arthroplastie nach Lubinus wurde offensichtlich, dass ein modernes Arthroplastie-Design benötigt wurde, um Führung, Stabilität und Verschleißprobleme dieser Prothese zu verbessern. (Ref. 4) 1994 wurden die Design-Kriterien für eine neue Patellofemoral-Arthroplastie zum Gelenkflächenersatz festgelegt. Das Design basierte auf der Knie-Totalprothese Kinemax Plus, die von Professor Peter Walker (Ref. 1) entwickelt wurde. Sie weist eine hervorragende Patellofemoral-Kinematik auf und zeigte in Kontrollstudien einen sehr geringen Anteil an Patellofemoral-Komplikationen (<0,3%). (Ref. 2-3).

Design-Kriterien: 1994

• Gelenkflächen-Ersatz (minimale Knochenresektion)
• Außenrotation der Femurkomponente
• Breite Trochleafläche, keine Einschränkung in der Streckung
• Erfasste und in der Flexion stabile Patella
• Kongruente Artikulation über den gesamten Bereich
• Verbesserte Patellofemoral-Führung in der mechanischen Achse
• 4 Komponentengrößen

Mit Hilfe der CAD/CAM- Technologie wurden eine Femur-Trochlea auf der Basis der oben aufgeführten Merkmale entwickelt und verschiedene Prototypen aus Kunststoff hergestellt. In der vollen Streckung und bis zu 20° Flexion läuft die Patella ohne Einschränkungen in der Furche und ermöglicht eine leichte medial-laterale Bewegung.

Wenn das Knie gebeugt wird, erfasst die Furche die Patella, im mittleren Bereich besteht eine enge Konformität und Stabilität der Artikulation, die die Verschleißfestigkeit verbessert. Der Patellafirst ist medial um 3 mm versetzt und ähnelt so der anatomischen Patella.

Nach 100° hat der zentrale Bereich der Patella vollständigen Kontakt zur Trochlea-Mitte und die medialen und lateralen Gelenkflächen stützen sich auf die Gelenkflächen der medialen und lateralen Femurcondylen.

Wird die Beugung fortgesetzt, rotiert die Patella intern und die restliche Gelenkfläche kommt mit dem lateralen Teil des medialen Femurcondylus in Kontakt. Die mediale Kante des Patellaersatzes ist abgerundet, damit sie, wie die restlichen Gelenkflächen, eine glatte Oberfläche aufweist und somit die Gefahr von Verschleiß und Beschädigungen reduziert.

Es wurden verschiedene einfache Instrumente zur Ausführung von Knochenschnitten und als Schablone für die Prothese entwickelt. Es wurden Workshopstudien an Kunststoff-Knochen sowie anschließend Tests an Präparaten durchgeführt, um die beste Ausführung für eine Prothese mittlerer Größe zu ermitteln. Die klinischen Tests begannen im September 1996, es wurden 36 Fälle behandelt. Alle Fälle waren mit hervorragender Führung und Patellastabilität erfolgreich. Anschließend wurden große und kleine Prothesen sowie Instrumente entwickelt, die das vereinfachte Einsetzen ermöglichten.

Der endgültige Abschlusstest begann im September 1997 mit allen drei Prothesen und einem kompletten Instrumentarium. Später wurde ein zusätzlicher Medullär-Ausrichtungsturm eingeführt, um die Ausrichtung der anterioren Schnittvorrichtung zu erleichtern.

Am Imperial College in London wurden biomechanische Studien zur Stabilität der natürlichen Patella im Vergleich zur Avon-Patellofemoral-Arthroplastie durchgeführt. Diese ergaben, dass das Stabilitätsmuster der Arthroplastie dem natürlichen Gelenk sehr ähnlich war. In voller Streckung war das Gelenk relativ uneingeschränkt und benötigte weniger Kraft für einen bestimmten Verschiebungsgrad. Trat im Gelenk eine Beugung auf, wurde die Patella stabiler und es war eine größere Kraft zur Verschiebung erforderlich. Dies entspricht fast genau dem vom natürlichen Gelenk bekannten Muster.

An einer Patientengruppe wurden weitere kinematische Studien durchgeführt, die über mehr als zwei Jahre kontrolliert wurden. Stufentests unter Röntgenkontrolle ermöglichten die Messung des Winkels zwischen Patellasehne und Tibia. Dieser ist als Patellasehnenwinkel bekannt und folgt über den gesamten Flexionsbereich einem konstanten Bewegungsmuster. Der Vergleich mit der AGC Knie-Totalprothese und dem normalen Knie ergab, dass der Patellasehnenwinkel bei der Avon Patella fast genau dem Muster im normalen Knie folgte und sich deutlich von dem Winkel unterschied, der nach einer Knie-Totalprothese bei fehlendem vorderem Kreuzband auftritt. (Ref. 5)

    Extensionstest                                   Flexionstest                                           Stufentest

Referenzen

1. Walker P.S. Design of Kinemax total knee replacement bearing surfaces. Acta Orthop Belgica 1991; 57 suppl.II: 108-113.
2. Harwin S.F. Patellofemoral complications in symmetrical total knee arthroplasty. J Arthroplasty 1998; 13: 153-162.
3. Black D.L., Cannon S.R., Hilton A., Bankes MJK, Briggs T.W.R. The Kinemax total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg (Br) 2001; 83-B: 359-363.
4. Tauro B., Ackroyd C.E., Newman J.H., Shah N.A. The Lubinus patellofemoral arthroplasty. (J Bone Joint Surg (Br) 2001; 83-B: 696-701.
5. Hollinghurst D., Stoney J., Ward T., Pandit H., Beard D.J., Murray D.W. und Ackroyd C.E. In-Vivo Fluroscopic analysis of the sagital plane kinematics of the Avon patellofemoral replacement. J Bone Joint Surg 86-B Suppl IV 2004: 441.