Om een langere levensduur van de knieprothese in TKA te verzekeren, is het herstellen van de neutrale coronale uitlijning van de ledematen noodzakelijk . De natuurlijke knie met neutrale uitlijning heeft een HKAA van bijna 0°, met mLDFA en mMPTA van ongeveer 87° ± 3° . Wanneer het distale femur en de proximale tibia loodrecht op de mechanische as van het femur en de tibia worden doorgesneden, compenseert de externe rotatie van het femur met ongeveer 3° het flexieverschil. Tot een vijfde van de patiënten die een TKA hebben ondergaan, heeft echter gemeld ontevreden te zijn met het chirurgische resultaat. Ongelijke flexie of extensie kloof, zacht weefsel onbalans, en patella maltracking kunnen leiden tot ontevredenheid . In eerdere studies hadden 32% van de mannen en 17,2% van de vrouwen in een Westerse populatie en 20,34% van de Koreaanse vrouwen constitutionele varus (HKAA > 3°). Bij deze populaties zou een “correctie” van de coronale uitlijning van de onderste ledematen naar neutraal een iatrogene onevenwichtigheid van de weke delen kunnen induceren. In een andere studie werd een varus van de tibia van > 5° waargenomen in de coronale uitlijning van de onderste ledematen bij Chinese volwassenen. Bij deze personen kan meer mediale-laterale onbalans van de weke delen worden aangetroffen tijdens de TKA. Daarom zou analyse van de mechanische uitlijning van het femur en de tibia tijdens de preoperatieve planning artsen kunnen helpen om de onbalans van de weke delen te beheersen.

In de bovengenoemde studies werd de coronale uitlijning van de onderste ledematen geclassificeerd in varus, neutraal, of valgus op basis van HKAA. Deze classificatie beschrijft echter niet de wanverhouding in de uitlijning van de tibia en femur. Het is van groot belang om een uitgebreid inzicht te hebben in de botuitlijning van zowel het femur als de tibia afzonderlijk en hun relatie tot de coronale uitlijning van de onderste ledematen bij de preoperatieve planning voor TKA. De drie belangrijkste bijdragen van de huidige studie zijn (1) de succesvolle classificatie van de uitlijning van de onderste ledematen in vijf types, met statistisch significante verschillen, gebaseerd op mLDFA en mMPTA; (2) de bevinding dat mismatch tussen mechanische uitlijning van het femur en de tibia veel voorkwam in varus en valgus uitlijning types; en (3) de bevinding dat gewrichtslijn scheefheid werd waargenomen in 40% van de neutrale uitlijning populatie.

Types 1 en 2 waren beide neutraal in globale knie-uitlijning, maar verschilden significant in femur- en tibialismechanische uitlijning. Door de valgushoek van het femur en de varushoek van de tibia werd een schuine gewrichtslijn waargenomen bij type 2 uitlijning. Dit kan directe biomechanische gevolgen hebben voor de belasting van het gewricht en de schuifspanning. De directe gevolgen van gewichtsoverdracht in vivo en de relatie met kniegewrichtsdegeneratie moeten echter in een toekomstige studie worden onderzocht. Voor zover wij weten, is deze studie de eerste die dit type van uitlijning rapporteert. Bij een patiënt met knieartrose met een neutrale uitlijning van type 1 en 2 vóór de artrose, zou een evenwichtige extensie opening kunnen worden bereikt door het uitvoeren van een benige snede loodrecht op de mechanische as tijdens de TKA.

In deze studie had 39% van de proefpersonen ofwel het varus of valgus uitlijningstype, en werd een mismatch tussen natuurlijke mLDFA en mMPTA waargenomen. Een discrepantie tussen het femur en de tibia kan een iatrogene onevenwichtigheid van de weke delen veroorzaken als de botsnede die tijdens de TKA wordt uitgevoerd, loodrecht op de mechanische as van het femur en de tibia wordt uitgevoerd. Het corrigeren van deze onbalans met behulp van de balanceringstechniek voor weke delen is echter niet altijd mogelijk. Type 3 varus alignment maakte 20% uit van alle proefpersonen met een mLDFA van 88,0° ± 1,4° en een mMPTA van 83,5° ± 1,6°. De belangrijkste oorzaak van de misvorming in type 3 was de varus hoek van de tibia, wat verklaart waarom osteotomie van varus artrose meestal wordt uitgevoerd in de proximale tibia. Bovendien kan de horizontale gewrichtslijn oriëntatie behouden blijven na osteotomie. Als de mechanisch uitgelijnde gemeten resectie techniek wordt gebruikt voor TKA bij een patiënt met knieartrose met type 3 uitlijning voor artrose, zou botresectie 4,5° krapte kunnen veroorzaken aan de mediale zijde van het coronale vlak, wat mediale weke delen release zou vereisen. Als echter de mechanisch uitgelijnde spleetbalanceringstechniek wordt gebruikt met het tibiale bot eerst doorgesneden, kan de varus femurcomponent in het coronale vlak de gewrichtslijn omhoog brengen, en een hoge mate van externe rotatie van de femurcomponent kan de patellavolging in het transversale vlak veranderen. Het uitbalanceren van de weke delen kan dan moeilijker worden. Residuele varusuitlijning in flexie kan ook optreden als gevolg van overmatige externe rotatie van de femurcomponent.

Het tweede veel voorkomende type varusuitlijning was type 4 met een mLDFA van 91,4° ± 1,4° en een mMTPA van 85,2° ± 2,0°. Bij dit type was de coronale uitlijning van het onderste lidmaat meer varus dan bij alle andere types (5,6° ± 2,3°, p < 0,05). Bij patiënten met knieartrose met een type 4 varus uitlijning voor de artrose, zou 6,2° benauwdheid in de extensie opening mogelijk gecorrigeerd moeten worden door zachte weefsel release aan de mediale zijde na een loodrechte benige snede op de mechanische as tijdens de TKA. Een uitgebreide weke delen release aan de mediale zijde moet worden uitgevoerd om een evenwichtige extensie opening te verkrijgen. Een overijverige release van de weke delen aan de mediale zijde in extensie veroorzaakt echter een opening van de flexiespleet aan de mediale zijde bij de gemeten resectie-techniek. Dit veroorzaakt flexie-instabiliteit van het kniegewricht, en een nog meer ingesnoerde TKA-prothese kan nodig zijn. Nagamine et al. vermelden dat anatomische variatie in overweging moet worden genomen tijdens de TKA bij dit soort patiënten. De oriëntatie van de gewrichtslijn van deze twee typen varus alignment was bijna horizontaal ten opzichte van de vloer, wat vergelijkbaar is met type 1 neutraal alignment. Dit resultaat is consistent met het rapport van Victor et al. Echter, in vergelijking met type 3 varus knie, heeft type 4 een meer mediale opening van de gewrichtslijn oriëntatie, wat veroorzaakt kan worden door varus van het femur en zou kunnen resulteren in een grotere mediale opening tijdens het osteoartritis proces (TJLA: – 1,9° ± 3,5° in een eerder gerapporteerd osteoartritis cohort versus TJLA: – 0,9° ± 2,2° bij type 4 uitlijning in de huidige studie). Daarom zou een toekomstige prospectieve studie van deze patiënten moeten worden uitgevoerd om te bepalen of individuen met type 4 uitlijning een hoger risico op osteoartritis hebben. Het is ook belangrijk op te merken dat type 3 en 4 beide een ernstiger buiging van het femur vertonen dan wordt waargenomen in de neutrale groep. Voorzichtigheid is dus geboden bij het gebruik van een intramedullaire geleider voor distale femurresectie.

Type 5 bestond uit ongeveer 9% van alle proefpersonen in dit onderzoek, met een gemiddelde HKAA van – 4,2° ± 0,9°, mLDFA, 84,6° ± 1,6°; en mMPTA, 88,8° ± 2,0°. Bij valgus alignment is de grootste bijdrage van het femur, en de tibia is het meest neutraal van alle types. Als gevolg van valgus van het femur en een onvermogen om de voeten samen te brengen, werd ook een schuine gewrichtslijn waargenomen bij type 5 valgus alignment, wat vergelijkbaar is met eerder gerapporteerde resultaten. Daarom wordt distale femur osteotomie uitgevoerd bij patiënten met valgus osteoartritis , en de gewrichtslijn kan bij deze patiënten ook worden gecorrigeerd om horizontaal ten opzichte van de vloer te zijn na de osteotomie. Bij patiënten met knieartrose met valgus type 5 uitlijning vóór de artrose, veroorzaakt een loodrechte botsnede op de mechanische as tijdens de TKA ongeveer 4,2° extensie spleetvernauwing aan de laterale zijde. Daarom is een laterale release zoals een ilio-tibiale band release vaak nodig om een evenwichtige zachte weefselspanning te bereiken.

In deze studie werden verschillen waargenomen tussen de jongere en oudere groepen (tabellen 2 en 3). De gemiddelde HKAA waarde was hoger in de oudere groep dan in de jongere groep (2,2° ± 3,4° en 0,5° ± 2,6°, respectievelijk, p < 0,001). Er werd ook een grotere varus (mLDFA) en buiging (AA-MA) van het femur in de oudere groep waargenomen. Bovendien waren de prevalentiecijfers van type 3 en 4 hoger in de oudere groep dan in de jongere groep. Deze bevinding zou verklaard kunnen worden door de wet van Hueter-Volkmann, die stelt dat onderdrukking van de groei van de fysis optreedt bij compressiekracht en stimulatie van de groei van de fysis optreedt bij vermindering van de belasting. Het verschil in dagelijkse gewoonten en levensstijl tussen de twee generaties (de oudere Taiwanese bevolking heeft de neiging om meer handenarbeid te verrichten en hurkte vaak bij het uitvoeren van landbouwwerkzaamheden) zou kunnen hebben bijgedragen aan de secundaire varus uitlijning, als gevolg van versnelde groei in de laterale fysis en vertraagde groei in de mediale fysis.

Ten slotte hebben we onze resultaten vergeleken met eerdere bevindingen in de literatuur (tabel 4). De analyse van de uitlijning van de onderste ledematen in een Aziatische populatie in deze studie toonde een vergelijkbare gemiddelde waarde van HKAA met waarden gerapporteerd in de literatuur. In de huidige studie vonden we een gemiddelde HKAA van 1,2° (±3,1°), wat vergelijkbaar was met eerdere onderzoeksresultaten van 1,3° (±2,3°) bij Belgen, 1,5° (±2,0°) bij Westerse mannen, 1,5° (±2,9°) bij Iraniërs, 1,4° (±2,0°) bij Koreaanse vrouwen, en 2,2° (±2,7°) bij Chinezen. De aanwezigheid van een lichte varusafwijking van de neutrale mechanische knie-uitlijning was algemeen, ongeacht het ras. De gemiddelde HKAA van mannen (1,5° (±3,0°)) in de huidige studie was meer varus dan bij vrouwen (0,8° (±3,1°)), wat ook vergelijkbaar was met eerder gerapporteerde waarden door Bellemans et al. en Jabalameli et al. Ondanks het feit dat een gemiddelde HKAA werd gevonden die consistent was met eerder gerapporteerde waarden, is de huidige studie de eerste die een duidelijke wanverhouding rapporteert tussen de natuurlijke mechanische uitlijning van femur en tibia in varus- en valgusknieën en een scheefstand van de gewrichtslijn in twee derde van de neutrale knieën.

Ondanks de nieuwigheid van deze studie, moet rekening worden gehouden met een aantal beperkingen. Ten eerste zijn alle proefpersonen geselecteerd, beoordeeld en retrospectief geanalyseerd door twee orthopedisch onderzoeksassistenten. Er kan sprake zijn van enige selectiebias, zoals de onbedoelde selectie van licht abnormale triple films ondanks de uitsluiting van alle abnormale triple films. Echter, de gemiddelde HKAA in deze studie toonde resultaten vergelijkbaar met die gerapporteerd in eerdere studies, wat aangeeft dat de invloed van selectie bias waarschijnlijk minimaal was. De tweede beperking was dat voor de metingen in deze studie gebruik werd gemaakt van een staande coronale vlakfilm met een volledig been. Hoewel deze methode in eerdere studies een uitstekende intra- en inter-observer betrouwbaarheid heeft, kan rotatie van de ledematen de nauwkeurigheid van de metingen hebben beïnvloed. Echter, in deze studie, kan de voorwaarts gerichte patella het effect van rotatie hebben geminimaliseerd bij de meeste proefpersonen, zoals in veel eerdere studies van onderbeen uitlijning . Bovendien is de rol van de morfologie van de onderste ledematen in het transversale en sagittale vlak ook van cruciaal belang bij de evaluatie van de uitlijning van de onderste ledematen en de preoperatieve planning, maar dergelijke informatie kon niet worden verkregen met de platte film. Beeldvorming met computertomografie van de onderste ledematen is een andere keuze om de invloed van rotatie van de ledematen te vermijden en de morfologie van de onderste ledematen in het transversale en sagittale vlak te verkrijgen. Een hogere blootstelling aan straling is echter altijd een punt van zorg. De derde beperking was dat vier van de 19 valgus onderwerpen hadden valgus uitlijning met mMPTA ≥90; deze goed waren voor een zeer klein deel van onze studiepopulatie. Deze studie had tot doel een snelle manier voor te stellen om de axiale uitlijning van de onderste ledematen te interpreteren voor veel voorkomende types van uitlijning van de onderste ledematen. Daarom werden deze patiënten in deze studie niet geclassificeerd als type 6, maar werden ze gerekend tot type 5 valgus alignment. Zij vertegenwoordigen echter 21% van alle gevallen van valgus alignment. Deze populatie zou dus onderzocht moeten worden in een toekomstige grootschalige studie. De laatste beperking van deze studie was dat de correlatie van de mechanische uitlijning van femur en tibia tussen gezonde populaties en patiënten met osteoartritis onbekend was, ondanks het feit dat botvernietiging alleen aanwezig is bij gevorderde osteoartritis. De hier gepresenteerde bevindingen zouden nuttig kunnen zijn voor een snelle en eenvoudige interpretatie van elk type uitlijning en kunnen gebruikt worden in de eerste stap van de preoperatieve planning van de TKA, behalve in gevallen van ernstige knieartrose met secundaire botvernietiging. De resultaten moeten echter ook voorzichtig worden geïnterpreteerd, en de behandeling moet worden aangepast aan de individuele toestand van elke patiënt.