Anatomical knee endoprostheses – does a better-fit lead to better outcomes? A review article

Introduction. Total knee replacement is the most efficient method of treating end-stage osteoarthritis of the knee joint. The surgery aims to relieve patients of pain, restore range of motion and improve patients’ quality lives. Prostheses design is still being modified and improved through cooperation between orthopaedic surgeons and engineers. Some of the most modern solutions aimed to fit native patients’ anatomy as much as possible are anatomic knee systems. Materials and methods. The literature was reviewed, and articles related to the subject were researched. Therefore, publications including keywords such as total knee replacement, anatomic implants and morphometric implants were searched in the PubMed, Cochrane and Google Scholar databases. All data was selected and verified individually. Analysis and synthesis of studies were prepared separately. Results. Many studies describe the advantages of anatomic prostheses over standard prostheses. Anatomical prostheses have a broader range of available sizes, thus providing better coverage of the distal end of the femur and the proximal tibia, allowing for the resection of less bone tissue, which is beneficial in the event of a possible need for a future revision of the endoprosthesis, enabling better selection of the tibial element rotation by better matching to the tibial plateau, which affects the alignment and patellar movement, and the structure of the trochlear geometry that also affects the patellar movement and reduces the risk of trochlear dysplasia. Conclusions. Anatomical implants enable better alignment of the prosthesis elements and the native femoral and tibial bone. Using these models makes it possible to obtain a greater range of motion and, consequently, improved functional outcomes compared to non-anatomical ones. It also enables less bone resection and better radiological outcomes.

Wstęp. Endoprotezoplastyka całkowita stawu kolanowego jest uznawana za najskuteczniejszą metodę leczenia zaawansowanej choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego. Celem operacji jest zmniejszenie bólu kolan, przywrócenie zakresu ruchu i poprawa jakości życia pacjentów. Projekt protez jest wciąż modyfikowany i udoskonalany dzięki współpracy ortopedów i inżynierów. Jednymi z najnowocześniejszych rozwiązań mających na celu maksymalne dopasowanie do anatomii pacjentów są anatomiczne systemy kolanowe. Materiał i metody. Dokonano przeglądu literatury i przeanalizowano artykuły związane z tą tematyką. W bazach PubMed, Cochrane i Google Scholar przeszukano publikacje zawierające słowa kluczowe takie jak całkowita endoprotezoplastyka stawu kolanowego, implanty anatomiczne, implanty morfometryczne. Wszystkie dane zostały dobrane i zweryfikowane indywidualnie. Analizę i syntezę badań przygotowano osobno. Wyniki. Wiele artykułów opisuje przewagę protez anatomicznych nad modelami protez standardowych. Protezy anatomiczne posiadają szerszy wachlarz dostępnych rozmiarów przez co oferują lepsze pokrycie dalszego końca kości udowej oraz bliższego piszczelowej, pozwalają na resekcję mniejszej ilości tkanki kostnej co jest korzystne w przypadku możliwej w przyszłości konieczności rewizji endoprotezy, umożliwiają lepsze dobranie rotacji elementu piszczelowego przez lepsze dopasowanie do plateau piszczeli co wpływa na alignment i tor ruchu rzepki, a także budowa bruzdy dla rzepki wpływa korzystnie na tor ruchu rzepki i zmniejsza ryzyko rozwoju dysplazji. Wnioski. Implanty anatomiczne umożliwiają lepsze dopasowanie elementów protezy do natywnej struktury kości. Dzięki zastosowaniu tych modeli możliwe jest uzyskanie większego zakresu ruchu w stawie, a w rezultacie lepszych wyników funkcjonalnych. Implanty anatomiczne pozwalają także na mniejszą resekcję tkanki kostnej.