En az beş yıllık takibi olan diz protezlerinin instabilite açısından değerlendirilmesi, orta ve uzun dönem sonuçlarımız /
Yazar: CANER ÖĞÜK
Danışman: PROF. DR. MURAT ALTAY
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Atatürk Sanatoryum Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Amaç: Modern TDP cerrahisinde arka çapraz bağ (AÇB) üzerinden bağ koruyan (CR) ve bağ kesen (PS) olmak üzere iki ana protez tasarımı bulunmaktadır. TDP cerrahisinde her iki tasarımın da iyi sonuçları olmasına rağmen, erken ve orta dönemde birbirine üstünlüğü ispat edilememiştir. Total diz protezi (TDP) sonrası yüksek memnuniyet oranı ve fonksiyonel sonuçlar görülmekte olup uzun dönem takiplerde instabilite önemli bir revizyon nedenidir. Ulusal artroplasti kayıt sistemlerinden elde edilen verilere göre instabilitelerin revizyon içindeki oranları ABD'de %13,7; İsveç'te %12; İsviçre'de %16,8 ve Kanada'da %12,8 olarak gösterilmiştir. Bu verilere göre instabiliteler diz revizyonları etyolojileri açısından enfeksiyon ve aseptik gevşemeden sonra üçüncü sırada yer alır 2021 yılında Lewis ve ark.larının ABD ve Avustralya ulusal kayıt sistemlerinden yaptıkları çalışmada instabilite nedenli 2605 olgudan bahsetmişler ve 2003 yılından 2019 yılına gelindiğinde instabilitelerin revizyonlar içindeki payının %4'ten %13'e ilerlediği gösterilmiştir. İnstabilite nedenli revizyonların giderek artan önemine rağmen literatürde instabilite ile ilgili sistematik veriler yeterli değildir. AÇB korunması hastalarda propriyosepsiyonun devamlılığı ile önemli bir avantaj olarak görülmesine rağmen hem bu büyük cerrahi hem de yaşlanma sürecinin devam etmesi nedeniyle AÇB'nin uzun dönemde fonksiyonunu yitirmesi beklenmektedir. İn vivo bir çalışmada korunan bir AÇB'nin cerrahi sonrası görevini tam yapamadığı gösterilmiştir. Başka bir çalışmada proksimal tibia rezeksiyonunun AÇB'nin yapışma yerinin de bir kısmını rezeke ettiği gösterilmiştir. Özellikle inflamatuar artritlerde ve obez hastalarda AÇB devamlılığının yitirildiği tespit edilmiştir. CR protez tasarımlarda erken dönemde iyi sonuçlar yayınlanmış olsa da uzun dönemde %20 oranlarında düşük klinik sonuçlar bildirilmiştir. CR protez sonrası uzun dönemde AÇB bütünlüğü ve stabilitenin devamlılığı ispatlanmamıştır. CR tasarım sonrası gelişen fleksiyon instabilitelerinde AÇB yetmezliğine vurgu yapılmıştır. CR tasarım sonrası muhtemel bir AÇB yetmezliği global instabiliteye giden bir süreci tetikliyor olabilir. Bu bağlamda erken dönemde AÇB instabilitesi tanısı klinik öneme sahiptir. AÇB'nin radyolojik değerlendirmesi direkt grafiler ve manyetik rezonans (MR) ve ultrasonografi (USG) ile yapılabilmektedir. AÇB devamlılığını tespit etmede USG hızlı ve güvenilir bir radyolojik yöntemdir. Ancak literatürde CR diz protezli hastalarda AÇB'nin USG ile değerlendirilmesi ile ilgili çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada CR tasarım diz protezi olan hastalarda orta ve uzun dönem klinik sonuçlarının, başarı ve başarısızlık nedenlerinin, takiplerde AÇB nedenli instabilite sıklığının ve bunun eklem yüksekliği, tibial eğim, insert kalınlığı ve kemik rezeksiyonu (TKFB) ile ilişkisinin ortaya koyulması ve CR protezli hastalarda AÇB kalınlıklarının USG ile değerlendirilmesi amaçlandı.
Gereç ve Yöntem: Kliniğimizde Ocak 2010 ile Haziran 2018 yılları arasında CR-TDP cerrahisi yapılan hastalarımız geriye dönük olarak incelendi. Cerrahi sonrası beş yıldan az süre geçmiş hastalar çalışmaya dahil edilmedi. Tez çalışması kapsamında verileri işlenen hastalardan bilgilendirilmiş onam alındı ve Helsinki bildirgesi kurallarına uyuldu. Hastaların demografik bilgileri yaş, cinsiyet, VKİ ve ek hastalıkları not edildi. Hastalardan revizyon cerrahisi yapılanlar ve AÇB yetmezliği olan instabiliteler tespit edildi. Hastaların ameliyat öncesi ve sonrası VAS değerleri, son kontrollerindeki fizik muayene AÇB instabilitesi değerlendirilmesi, fonksiyonel skorları ve radyolojik incelemesi yapıldı. Radyolojik değerlendirme; rutin ayakta basarak diz ön arka ve yan grafide dizilim bozukluğu açısından incelendi. CR protezlerde AÇB instabilitesi sıklığı ile TKFB mesafesi ile ölçülen kemik rezeksiyon miktarı, tibial eğim açısı, eklem yüksekliği ve insert kalınlığı ilişkileri belirlendi.  Fonksiyonel skorlamada 'Diz Cemiyeti'nin KSS skoru kullanıldı. Revizyon cerrahisi yapılan ve KSS <65 olan hastalar başarısız sonuç olarak değerlendirildi. Başarılı ve başarısız gruplar yaş, VKİ, takip süresi açısından karşılaştırıldı. Hastalardan tek tarafı TDP cerrahisi geçirmiş hasta grubunda ileri dönük USG değerlendirmesi yapıldı. Semptomatik olmayan bu grupta gönüllü hastalarda AÇB kalınlıkları ileri dönük incelendi ve sonuçlar hastaların ameliyat olmamış karşı diziyle karşılaştırıldı. Yukarıda belirtilen parametrelere Dr. Caner Öğük tarafından bakıldı. AÇB USG değerlendirilmesi ise mesai saatleri dışında, literatürde tanımlanmış teknikle radyoloji uzman doktor ile yapıldı. Nitel değişkenler için frekans dağılımı ile nicel değişkenler için minimum maksimum ve ortalama değerleri verildi. Veri dağılımlarının normalliği Shapiro–Wilk test ile değerlendirildi. Ki-kare testi kategorik veri için ve Student's t-test kantitatif veri için kullanıldı. İstatistiksel analiz, IBM SPSS sürüm 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, ABD) kullanılarak yapıldı. Sürekli değişkenler ortalama ± standart sapma (SD) veya medyan (min-maks) olarak sunuldu ve normal dağılıma uyan veriler için t-testleri veya normal olmayan dağılıma uyan veriler için Mann-Whitney U testi kullanılarak karşılaştırıldı. Kategorik değişkenler sayı ve sıklık olarak sunuldu ve ki-kare testi kullanılarak değerlendirildi.
Bulgular: Ocak 2010 ile Haziran 2018 tarihleri arasında kliniğimizde CR-TDP cerrahisi geçirmiş 1341 hasta ve 1582 TDP olduğu tespit edildi. Bu hastaların dosyaları ulusal kayıt sisteminden incelendiğinde hastaların 120'si (%8.9) protez cerrahisi dışı nedenlerden dolayı vefat ettiği için son kontrolleri yapılamadı ve çalışmaya dahil edilemedi. Kalan 1221 hastada 519 (%42.5) hastanın sağ tarafı, 491 (%40) hastanın sol tarafı, 211 (%17.2) hastanın ise hem sağ hem de sol tarafı cerrahi operasyon geçirmişti. Vefat eden hastalar dışında kalan 1221 hasta ve 1432 TDP geriye dönük incelendi. TDP'lerin 170'i revizyon cerrahisi geçirmişti. Revizyon yapılan TDP'lerin revizyona gidiş süresi 0.5 ile 13 yıl arasında değişmekte olup revizyon yılı ortalamaları 5.00 ± 2.73 olarak bulundu. Revizyon yapılan TDP'ler revizyon yapılma nedenlerine göre incelendiğinde 27 TDP'nin (%1,8) AÇB yetmezliği nedeni ile revizyona gitmiş olduğu belirlendi.  Bağ yetmezliği gelişen olgular fonksiyonel skorlarına göre başarısız olmayan grupla karşılaştırıldığında olguların tibial eğimi (p<0.05), insert kalınlığı (p<0.001), VKİ (p<0.001) ve yaşları (p=0.007) bağ yetmezliği gelişmeyen olgulara göre anlamlı olarak daha yüksekti. TKFB mesafesi ise bağ yetmezliği gelişen olgu grubunda anlamlı olarak daha düşüktü. (p<0.05) Bağ yetmezliği gelişen ve gelişmeyen olguların eklem yüksekliği (p=0.09) ve protez markası arasında anlamlı fark saptanmadı. (p=0.112) Kemik rezeksiyonu ile insert kalınlığı arasında istatistiksel olarak anlamlı olmayan negatif korelasyon saptanırken (r= -0.609 p=0.08), eklem mesafesi ölçümü ile her iki ölçüm arasında anlamlı korelasyon saptanmadı. Revizyon yapılmasına göre göre 170 (%11.9) TDP başarısız, 1262 (%88.1) TDP ise başarılıydı. Revizyon yapılmayan hastaların poliklinik kontrollerinde yapılan değerlendirmelerinde, fonksiyonel skora göre ise 1262 TDP'nin KSS'si 65 ve altı olan 163 TDP (%12.9) başarısız, 65 üstü olan 1099 TDP (%87.1) başarılıydı. Son olarak hem revizyon tarihi hem de fonksiyonel skora göre başarılı olan 1099 (%76.7) TDP varken; her iki kritere ya da her iki kriterden birisine göre başarısız olan 333 (%23.3) TDP vardı. Hem revizyon hem fonksiyonel skora göre başarısız olan hastaların yaş (p=0.010), VKİ (p<0.001), takip süreleri (p<0.001) ve ameliyat sonrası VAS skorları (p<0.001) başarılı olan hastalara göre anlamlı olarak daha yüksek bulunmuştur.Tek dizi ameliyat olan hastalarda ameliyat olmamış dizin USG kalınlık değeri ameliyat olmuş dizin USG kalınlık değerine göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu. (p<0.001). Bu hastalarda AÇB kalınlığı ile TKFB arasında pozitif yönde bir korelasyon bulundu. (p<0.001).
Sonuç: CR diz protezleri orta ve uzun dönemde yüksek revizyon oranları ile gitmektedir. Bunlarda CR proteze özgü olan AÇB instabilitesi sıklığı da dikkat çekmektedir. TDP cerrahisinde posterior dislokasyonu önlemeyi AÇB'ye bırakmak; cerrahi travma, dejeneratif sürecin devam etmesi ve kemik rezeksiyonun AÇB'yi zayıflatması nedenleri ile güvenli gözükmemektedir. Bu sonuçlara göre düşük seviyeli bir tibial osteotomi sonrası stabiliteyi insert kalınlığı ile sağlamak kısa dönemde yeterli gözükse de orta ve uzun dönemde AÇB yetmezliği ile sonuçlanabilmektedir. TDP sonrası AÇB instabilitesi gelişen hastalarda eklem yüksekliklerinin farklı çıkmaması ve insert kalınlığı ile TKFB mesafesinin negatif korelasyona sahip olması bunu düşündürmektedir. Bu sonuçlar daha önce yapılmış çalışmaları destekler niteliktedir. Cerrahi teknik gereği kemik rezeksiyon sırasında AÇB'nin bütünlüğüne zarar verilebilmektedir. Orta ve uzun dönemdeki hastaların ameliyat olmuş dizleri ile ameliyat olmamış dizlerindeki USG ölçümlerindeki kalınlık farkı, cerrahi sırasındaki iatrojenik hasarın yaygın olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, aynı hastanın karşı iki dizlerinin cerrahi olan ve olmayan taraflarını karşılaştırma açısından değerli olup, kronik süreçte protezli dizdeki dejenerasyonun daha hızlı ilerlediğini ispatlamaktadır. Bu sonuçlar ışığında, dejeneratif sürecin devam ettiği, yaşlı, VKİ'si yüksek hastalarda tibial eğim açısı yüksekse ve kemik defekt nedeni ile tibial osteotomi fibula başına yakın ve hatta fibula başının altına inecekse stabiliteyi insert kalınlığı ile sağlamak yerine PS tasarımları tercih etmek bu komplikasyondan korunmak için daha güvenli gözükmektedir. 
Anahtar kelimeler: bağ koruyan, total diz protezi, arka çapraz bağ, instabilite

Abstract:
Evaluation of cruciate retaining knee prostheses with at least five years of follow-up in terms of instability, our mid- and long-term results
Purpose: In modern total knee artroplasty (TKA) surgery, there are two main prosthesis designs: cruciate retaining (CR) and posterior stabilized (PS). Although both designs have good results in TKA surgery, their superiority over each other in the early and mid-term has not been proven. High satisfaction rate and functional results are observed after TKA but instability is an important reason for revision in long-term follow-up. According to data obtained from national arthroplasty registry systems, the rate of instabilities within revision is 13.7% in the USA; 12% in Sweden; 16.8% in Switzerland and 12.8% in Canada. According to these data, instabilities rank third after infection and aseptic loosening in terms of etiology of knee revisions (117-120). In their study from the US and Australian national registry systems in 2021, Lewis et al. mentioned 2605 cases caused by instability, and it was shown that the share of instabilities in revisions increased from 4% to 13% from 2003 to 2019. (1) Despite the increasing importance of revisions due to instability, systematic data regarding instability are not sufficient in the literature. Although preservation of the PCL is seen as an important advantage in patients with the continuity of proprioception, it is expected that the PCL will lose its function in the long term due to both this major surgery and the continuation of the aging process. An in vivo study has shown that a preserved PCL cannot function properly after surgery. In another study, it was shown that proximal tibia resection also resected a part of the attachment site of the PCL. It has been determined that PCL continuity is lost, especially in inflammatory arthritis and obese patients. Although good early results have been published in CR prosthesis designs, low clinical results of 20% have been reported in the long term. Long-term continuity of PCL integrity and stability after CR prosthesis has not been proven. Emphasis has been placed on PCL insufficiency in flexion instabilities that developed after CR design. A possible PCL failure after CR design may trigger a process leading to global instability. In this context, early diagnosis of PCL instability is of clinical importance. Radiological evaluation of PCL can be made with direct radiographs, magnetic resonance (MRI) and ultrasonography (USG). USG is a fast and reliable radiological method to detect PCL continuity. However, there is no study in the literature on the evaluation of PCL using USG in patients with CR knee prosthesis. In this study, it was aimed to reveal the mid- and long-term clinical results, the reasons for success and failure, the frequency of instability due to PCL in follow-ups and its relationship with joint height, tibial slope, insert thickness and bone resection (TCFH) in patients with CR design knee prosthesis and to reveal PCL in patients with CR design knee prosthesis. It was aimed to evaluate their thickness with USG.
Materials and Methods: Our patients who underwent CR-TKA surgery in our clinic between January 2010 and June 2018 were retrospectively examined. Patients less than five years after surgery were not included in the study. Informed consent was obtained from the patients whose data were processed within the scope of the thesis study and the rules of the Declaration of Helsinki were followed. Demographic information of the patients, age, gender, BMI and comorbidities were noted. Among the patients, patients who underwent revision surgery and patients with PCL insufficiency were identified. Preoperative and postoperative VAS values of the patients, physical examination at their last follow-up, evaluation of PCL instability, functional scores and radiological examination were performed. Radiological evaluation; The knee was examined for malalignment on a routine standing knee anteroposterior and lateral radiograph. The relationships between the frequency of PCL instability in CR prostheses and the amount of bone resection measured by TCFH distance, tibial slope angle, joint height and insert thickness were determined. The KSS score of the 'Knee Society' was used in functional scoring. Patients who underwent revision surgery and had KSS <65 were considered unsuccessful. Successful and unsuccessful groups were compared in terms of age, BMI, and follow-up period. Prospective USG evaluation was performed in the group of patients who had unilateral TKA surgery. In this non-symptomatic group, PCL thicknesses were prospectively examined in volunteer patients and the results were compared with the patients' non-operated contralateral knee. The parameters mentioned above, evaluated by Caner Öğük. PCL USG evaluation was performed outside working hours by a radiology specialist using a technique defined in the literature. Frequency distribution for qualitative variables and minimum, maximum and mean values for quantitative variables were given. Normality of data distributions was evaluated with the Shapiro–Wilk test. Chi-square test was used for categorical data and Student's t-test was used for quantitative data. Statistical analysis was performed using IBM SPSS version 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Continuous variables are presented as mean ± standard deviation (SD) or median (min-max) and compared using t-tests for normally distributed data or Mann-Whitney U test for non-normally distributed data. Categorical variables are presented as number and frequency and evaluated using the chi-square test.
Results: Between January 2010 and June 2018, it was determined that there were 1341 patients and 1582 knee who underwent CR-TKA surgery in our clinic. When the files of these patients were examined from the national registry system, 120 (8.9%) of the patients died for reasons other than prosthetic surgery, so their final check-ups could not be performed and they could not be included in the study. Of the remaining 1221 patients, 519 (42.5%) patients had surgery on the right side, 491 (40%) had surgery on the left side, and 211 (17.2%) had surgery on both the right and left sides. Excluding the deceased patients, 1221 patients and 1432 TKA were examined retrospectively. 170 of the TKAs had undergone revision surgery. The revision period for revised TKAs varies between 0.5 and 13 years, and the average revision year was found to be 5.00 ± 2.73. When the revised TKA were examined according to the reasons for revision, it was determined that 27 knees (1.8%) were revised due to PCL failure.When the cases that developed ligament failure were compared to the non-failed group according to their functional scores, the tibial slope (p<0.05), insert thickness (p<0.001), BMI (p<0.001) and age (p=0.007) were significantly higher than the cases that did not develop ligament failure. The TCFH distance was significantly lower in the case group with ligament failure. (p<0.05) There was no significant difference between the joint height (p=0.09) and prosthesis brand of the cases with and without ligament failure. (p=0.112) While a statistically non-significant negative correlation was detected between bone resection and insert thickness (r = -0.609 p = 0.08), no significant correlation was detected between joint distance measurement and both measurements. According to the revision, 170 (11.9%) TKAs were unsuccessful and 1262 (88.1%) TDPs were successful. According to the functional score in the prospective outpatient clinic follow-up evaluations of patients without revision, 163 TKAs (12.9%) out of 1262 TKAs with a KSS of 65 or less were unsuccessful, and 1099 TKAs (87.1%) with a KSS over 65 were successful. Finally, there were 1099 (76.7%) TKAs that were successful based on both revision date and functional score, while there were 333 (23.3%) TKAs that failed based on either or both criteria. According to both revision and functional scores, the age (p=0.010), BMI (p<0.001), follow-up period (p<0.001) and postoperative VAS scores (p<0.001) of unsuccessful patients were significantly higher than those of successful patients.In patients who underwent single-knee surgery, the USG thickness value of the non-operated knee was found to be significantly higher than the USG thickness value of the operated knee. (p<0.001). A positive correlation was found between PCL thickness and TCFH in these patients. (p<0.001).
Conclusion: CR knee prostheses have high revision rates in the medium and long term. Among these, the frequency of PCL instability, which is specific to the CR prosthesis, also draws attention. Leaving the prevention of posterior dislocation in TKA surgery to the PCL; it does not seem safe due to surgical trauma, continuation of the degenerative process, and bone resection weakening the PCL. According to these results, although providing stability with insert thickness after a low-level tibial osteotomy seems sufficient in the short term, it may result in PCL failure in the medium and long term. This is suggested by the fact that the joint heights are not different in patients who develop PCL instability after TKA and that the insert thickness and PCL distance have a negative correlation. These results support previous studies. Due to surgical technique, the integrity of the PCL may be damaged during bone resection. The difference in thickness in USG measurements between the operated and non-operated knees of patients in the mid- and long-term period showed that iatrogenic damage during surgery was common. These results are valuable in terms of comparing the surgical and non-surgical sides of the opposite knees of the same patient, and prove that degeneration in the prosthetic knee progresses faster in the chronic process. In the light of these results, if the tibial slope angle is high in elderly patients with high BMI, where the degenerative process continues, and if the tibial osteotomy will be close to the fibula head or even below the fibula head due to bone defect, preferring PS designs instead of providing stability with insert thickness, in order to avoid this complication seems safer.
Key words: cruciate retaining, total knee arthroplasty, posterior cruciate ligament, instability