Abstract

lopen is slechts een van de vele dagelijkse activiteiten die worden uitgevoerd door patiënten na totale knievervanging (TKR). Het doel van deze studie was om de hypothesen te onderzoeken (A) dat de activiteitskenmerken van de proefpersoon gecorreleerd zijn met het bewegingsbereik van de knieflexion (ROM) en (b) dat er een significant verschil is tussen de flexie/extensie-excursie van de proefpersoon gedurende de dag en de ISO-gespecificeerde input voor het testen van knieslijtage., Om de activiteit te karakteriseren werden tijdens de dagelijkse activiteit het aantal loop-en trapstapcycli, de tijd besteed aan dynamische en stationaire activiteiten, het aantal activiteitsequenties en de knie flexie/extensie-excursie van 32 TKR-proefpersonen verzameld. Flexie – / uitbreidingsprofielen werden vergeleken met het ISO 14243 Simulator-invoerprofiel met behulp van een classificatiealgoritme voor spoorwegovergangen. Proefpersonen namen gemiddeld 3102 (bereik: 343-5857) loopcycli, waaronder 65 (bereik: 0-319) trapstapcycli., Actieve en passieve ROM ‘ s werden positief gecorreleerd met traplooptijd, trapstaptellingen en traploopsequenties. Gesimuleerde kniebeweging volgens ISO toonde significant minder overwegen bij de flexiehoeken 20-40° en meer dan 50° dan die gemeten met de monitor. Dit suggereert dat implantaat slijtprotocollen meer cycli en een verscheidenheid aan activiteiten moeten bevatten die hogere knieflexiehoeken vereisen met ingebouwde rust – /overgangsperioden om rekening te houden met de vele activiteit sequenties.

1., Inleiding

totale knievervanging (TKR) chirurgie is uitgegroeid tot de meest voorkomende totale artroplastische procedure in de Verenigde Staten met meer dan 650.000 operaties uitgevoerd in 2010 en oplopend tot een verwachte 1,4 miljoen jaarlijkse operaties tegen 2020 . Daarnaast worden TKR-operaties steeds vaker uitgevoerd bij jongere en actievere patiënten . In deze patiëntengroep kan slijtage van polyethyleen een beperkende factor zijn voor een lange levensduur . Wat de heup betreft, dragen slijtagedeeltjes die tijdens het glijden worden gegenereerd bij aan de osteolyse en het daaropvolgende losmaken van de prothese ., Aangezien dit één van de gemeenschappelijkste redenen voor herziening in TKR is , is het preklinische slijtageonderzoek een belangrijke stap alvorens om het even welk nieuw TKR-apparaat op de markt wordt gebracht.

State-of-the-art knieslijtage tests worden uitgevoerd volgens ISO-normen 14243-1 en/of 14243-3 . Deze gestandaardiseerde protocollen bootsen vermoedelijk de in vivo kinematische en kinetische voorwaarden van de knieprothese tijdens zijn levensduur na. De input voor TKR-slijtagetesten wordt gespecificeerd als een opeenvolging van loopcycli die bij Hz continu worden herhaald tot 5 miljoen cycli worden bereikt., Dit, zoals algemeen aangenomen, vertegenwoordigt de prothese levensduur van ongeveer vijf jaar in vivo. Uit verschillende activiteitsstudies bij patiënten met totale heup-en/of knievervanging bleek dat proefpersonen gemiddeld tussen 0,9 en 1,4 miljoen loopcycli per jaar lopen .

lopen is echter slechts één van de vele dagelijkse activiteiten die worden uitgevoerd door patiënten die TKR volgen. Andere veel voorkomende activiteiten zijn stilstand met gerelateerde starten / stoppen manoeuvres, trap omhoog / afdalen, stoel zitten en stijgen, liggen om te rusten, en een verscheidenheid aan recreatieve activiteiten., Het opnemen van kinematische en kinetische kenmerken van deze activiteiten in slijtagetests kan derhalve resulteren in een realistischer simulatie van slijtage. Inderdaad, betere overeenstemming tussen slijtpatronen op simulator geteste prothesen en die waargenomen op teruggewonnen specimens werd bereikt na integratie van trap afdaling in testprotocollen . Voor TKR-patiënten zijn de duur en frequentie van deze bijkomende activiteiten echter onbekend. Daarom was het doel van de studie om de frequentie en duur van de dagelijkse fysieke activiteiten van TKR-proefpersonen gedurende een 12-uurs dag te beschrijven met behulp van electrogoniometrie., Daarnaast hebben we ervoor gekozen om de flexie/extensie-excursie van de knieprothese gedurende de dag te volgen, omdat flexie/extensie-beweging een ingangsvariabele is voor de kniesimulator, die direct de glijafstand en dus de slijtage beïnvloedt. De flexie / extensie excursie is ook interessant vanuit klinisch oogpunt: actieve en passieve knie flexie ROM zijn indicatoren van de functionele status van een patiënt, en knie ROM wordt vaak gebruikt om TKR chirurgie en revalidatie programma ‘ s te evalueren ., Hoewel TKR ROM niet gerelateerd is aan de tevredenheid van de patiënt en de waargenomen verbetering van de kwaliteit van leven , is het niet bekend of TKR ROM geassocieerd is met het activiteitsprofiel. We veronderstelden dat (A) de activiteitskenmerken van het onderwerp gecorreleerd zijn met het bewegingsbereik van de knie flexie (ROM) en (b) er een significant verschil is tussen flexie/extensie-excursiebeweging van het onderwerp en de ISO 14243-simulatoringang.

2. Onderwerpen en methodologie

2.1., Patiëntenpopulatie

veertig patiënten werden gerekruteerd uit een grote orthopedische praktijk (Midwest Orthopedie, Chicago, IL) gespecialiseerd in gewrichtsvervangingschirurgie. De studie werd goedgekeurd door de institutional review board en alle proefpersonen gaven geïnformeerde toestemming. Potentiële proefpersonen werden geïdentificeerd uit een database van alle patiënten die een TKR hadden gekregen in het Medisch Centrum. Alle deelnemers voldeden aan de volgende inclusiecriteria: ze kregen een primair TKR-implantaat van één ontwerp (Miller-Galante of MGII, Zimmer Inc.,, Warschau, in, USA), met een knie in uitstekende staat zoals bepaald door de laatste follow-up, kunnen lopen zonder hulpmiddelen, en in staat zijn om zelfstandig te leven en te functioneren in hun huis. De uitsluitingscriteria waren als volgt: een neurologische aandoening in het verleden of in de huidige voorgeschiedenis; andere medische aandoeningen die hun fysieke functie beïnvloeden; eerdere revisiechirurgie. Zes proefpersonen werden uitgesloten van de analyse vanwege een storing in de kabel of connector van het elektronische gegevensregistratiesysteem en twee proefpersonen werden uitgesloten vanwege andere technische fouten die de activiteitsgegevens verkortten., Gegevens voor de overige 32 proefpersonen werden in de analyse opgenomen (tabel 1).

2.2. Activity Monitor

De activity monitor gebruikte hardware geïntroduceerd door Morlock et al. en een draagbare datalogger die data verzamelt van drie sensoren bij 30 Hz. Twee inclinatiesensoren registreerden het sagittale vlak van dij en schacht. Een goniometer die de twee apparaatsegmenten met elkaar verbindt, meet de hoek van de kniebuiging (figuur 1). Het apparaat woog minder dan 100 g en remde geen beweging. Normale kleding werd over het apparaat gedragen.,

figuur 1
plaatsing van de activiteitsmonitor. De volgende anatomische oriëntatiepunten dienden als oriëntatie: grotere trochanter, kniegewrichtlijn en laterale malleolus. De electrogoniometer werd geplaatst op het laterale aspect van de kniegewrichtlijn. De twee monitorsegmenten werden uitgelijnd langs lijnen die de oriëntatiepunten verbinden.

gegevens werden gestreamd naar een geheugenkaart die is ingebed in de datalogger. De postprocessing code is geschreven in MATLAB (MathWorks, Inc., Natick, MA, USA)., Dynamische activiteiten werden ingedeeld in wandelen, trappen (klimmen en dalen gecombineerd), en niet-herkende activiteiten gebaseerd op een patroon herkenning programma eerder geschreven en aangepast voor TKR door Hänni et al. . Onder – en bovenhoekgrenzen voor activiteitsherkenning werden handmatig ingesteld voor elk onderwerp met behulp van gegevens die tijdens een kalibratieronde zijn vastgelegd (Figuur 2). Stationaire activiteit, bijvoorbeeld liggen, zitten en staan, werd geïdentificeerd als een periode waarbij de hellingssensoren voor de dij-en schacht ten minste 1° binnen een ±4 ° – bereik bleven.,2 seconden en werd verder geclassificeerd op basis van de helling van de ledematen (Tabel 2).,>Minimum duration

Lying down >85 >85 6 Sitting >85 30–120 3 Standing −20–20 −10–45 3
Table 2
Classification of stationary activities into lying down, sitting, and standing was based on shank and thigh inclination.,

Figuur 2
hellingshoeken van de dij en schacht, alsmede de buighoek van de knie voor verschillende activiteiten van een representatieve proefpersoon tijdens de kalibratieprocedure. Nul-graden flexie en nul-graden helling wijzen op een rechte knie en verticale ledematen (bijvoorbeeld tijdens het staan). LB = ondergrens, UP = bovengrens, en av = gemiddeld.,

De output van de analysesoftware omvatte het aantal sequenties voor elke activiteit, de tijd van elke sequentie, de totale tijd voor elke activiteit en het aantal cycli voor het lopen op niveau en trap. Een sequentie werd gedefinieerd als een continue activiteit binnen de respectieve randvoorwaarden. Alle gegevens werden genormaliseerd tot 12 uur om een vergelijking tussen proefpersonen mogelijk te maken.

2.3., Validatie van de Monitor

twintig van de 32 proefpersonen werden gedurende ongeveer twee minuten ( minuten) gefilmd tijdens het uitvoeren van sequenties van zitten, staan, liggen, lopen en opklimmen en dalen van trappen (gelijktijdig met opname van de activity monitor). Vier proefpersonen werden gedurende 53-95 minuten gefilmd terwijl ze dagelijkse routine-activiteiten uitvoerden. Twee blinde waarnemers, die anders niet aan de studie deelnamen, keken zelfstandig naar de video ‘ s., Het aantal gelopen of beklommen cycli werd geteld; de tijd doorgebracht met liggen, zitten, staan, lopen en trappen werden gemeten; de stilstaande, dynamische en totale activiteitstijden werden berekend. Aangezien de intraclass correlatiecoëfficiënt (ICC) tussen de twee waarnemers varieerde van 0,86 voor ligtijd tot waarden hoger dan 0,99 voor trapstappen, werden de metingen van de waarnemers voor zowel de korte als de lange video’ s vervolgens gemiddeld. De gemiddelde gegevens van de waarnemer werden vervolgens gebruikt voor vergelijking met de gegevens van de monitor.,

Er werd geen systematische verschuiving tussen video-en activiteitsmonitor-metingen gedetecteerd. Voor de korte video ‘ s overschreden ICCs voor alle parameters, met uitzondering van de zittingstijd (ICC = 0,60), 0,8 (bereik: 0,80 tot 0,98). Voor de lange video ’s overschreden de ICC’ s voor alle parameters 0,9 (Tabel 3). De hoge ICC voor zittijd gemeten van de langere video ‘ s (ICC = 0.98) bevestigde het nut van de monitor om deze activiteit in het veld te volgen.,

Parameter Activity Monitor results Observer results ICC
Time Lying down 4 ± 1 4 ± 2 0.99
Sitting 18 ± 4 18 ± 4 0.98
Stair walking 0.73 ± 0.56 0.64 ± 0.38 0.93
Level walking 21 ± 11 25 ± 11 0.,99
Standing 21 ± 11 24 ± 13 0.90
Total stationary 44 ± 10 46 ± 12 0.91
Total dynamic 22 ± 12 26 ± 11 0.92
Overall total 66 ± 15 72 ± 19 0.91
Steps Level walking 1121 ± 607 1148 ± 594 0.99
Stair walking 34 ± 22 32 ± 20 0.,99
Tabel 3
Validatiegegevens Voor resultaten van activity monitor en waarnemingen van lange video ‘ s voor vier proefpersonen. De tijdwaarden werden afgerond tot op de dichtstbijzijnde minuut (met uitzondering van de wandeltijd van de trap). Alle intraclass correlatiecoëfficiënten waren statistisch significant ().

2.4., Testprocedure

tijdens een kort klinisch onderzoek van de proefpersonen (thuis) door een gediplomeerd fysiotherapeut werden lengte en gewicht, evenals actieve en passieve bewegingsvrijheid van de knie (ROM) gemeten. Dubbelzijdige klittenband (klittenband incl., Manchester, NH, USA) en Elastikon athletic tape (Johnson & Johnson Inc., New Brunswick, NJ, USA) werden gebruikt om de activity monitor aan de huid van de proefpersonen te bevestigen., Een elastische kous werd over het aangedane been getrokken om schuren van het apparaat tegen doeken te voorkomen en om de kabels te beschermen tegen verstrengeling. Voorafgaand aan het verzamelen van de gegevens voerde elke proefpersoon een kalibratieprotocol uit dat bestond uit zitten, staan, horizontaal lopen en trappen lopen, waarbij de proefpersoon werd gefilmd en sensorgegevens werden vastgelegd. Vervolgens werd de activiteitsmonitor opnieuw gestart om met de feitelijke gegevensverzameling te beginnen., De kalibratieprocedure werd herhaald voordat de monitor aan het einde van de gegevensverzameling werd losgemaakt om potentiële sensorverschuiving of andere veranderingen te detecteren. Proefpersonen werd gevraagd een dagboek bij te houden van hun activiteiten en hun gebruikelijke activiteitenpatronen gedurende de dag te volgen. Het verzamelen van gegevens werd geïnitialiseerd zo vroeg als 30 minuten van de wakkere tijd van het onderwerp en eindigde zo laat als bedtijd om gegevens voor ongeveer 12 uur vast te leggen.

2.5., Vergelijking van TKR-flexie / Uitbreidingsexcursies met ISO-Simulatorprofiel

De TKR-flexie / uitbreidingscurves van de proefpersonen werden vergeleken met de flexie/uitbreidingscurve gespecificeerd in de ISO-norm door gebruik te maken van het concept “overwegen”.”Verwijzend naar een grafiek van kniebuiging (-as) versus percentage loopcyclus (-as), is een spoorwegovergang een punt waar de buig – /verlengcurve de horizontale lijn kruist die een bepaald niveau van kniehoek aangeeft (Figuur 3). Als de buig – / verlengcurve op en neer gaat, kunnen er nul tot meerdere dergelijke kruisingen zijn voor elk hoekniveau., Het aantal overwegen voor de ISO-flexie – /uitbreidingscurve en voor de flexie – /uitbreidingscurve van elk onderwerp werd bij de hoekniveaus geteld. Alleen opwaartse kruisingen werden geteld (Figuur 3). Uitgaande van een identiek aantal loopcycli per dag, werden de ISO-gesimuleerde knie flexie/verlenging overwegen nu vergeleken met die van de TKR proefpersonen.

Figuur 3
spoorwegovergang classificatie van de flexiehoek tijdens een typische loopcyclus (duur: ongeveer 1 s)., De telling van elk niveau wordt aan de rechterkant samengevat.

2.6. Statistische analyse

alle statistische tests werden uitgevoerd in SPSS versie 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Na normalisatie tot 12 uur werden de gemiddelde en standaardafwijkingen berekend voor de relatieve hoeveelheid tijd die aan elke activiteit werd besteed, de voorkomende sequenties voor elke activiteit en het aantal stappen voor het lopen op niveau en het lopen op trappen., Lineaire regressiemodellen werden gebruikt om associaties te identificeren tussen deze monitor-afgeleide waarden en subject-kenmerken, waaronder tijd in het verleden chirurgie, BMI, lengte, massa, leeftijd, en actieve en passieve ROM. Er werden tests met één monster uitgevoerd om significante verschillen in aantal overwegen op te sporen tussen de in vivo activiteitsgegevens en de waarde voor de ISO-norm op elk hoekniveau. Het significantieniveau voor alle statistische tests was ingesteld op 0,05. De Bonferroni correctie werd toegepast voor tests met meerdere vergelijkingen.

3., Resultaten

De gemiddelde totale duur van de test was uren (bereik: 8,1–13,0 uur), waarvan uren werden geïdentificeerd als stationaire activiteiten en uren bestonden uit dynamische activiteiten. De rest van de uren kon niet worden toegewezen door de analyse software en werd gemarkeerd “niet herkend.”De vaakst uitgevoerde activiteit, afhankelijk van het aantal sequenties, was staan, gevolgd door lopen, zitten, trappen lopen en liggen (Tabel 4). Proefpersonen voerden een gemiddelde loopcyclus uit per 12 uur dagelijkse activiteit, waarvan trapcycli (2,1%) (Tabel 4)., Het aantal loopcycli is gecorreleerd met het aantal loopsequenties (; ). Gemiddeld namen proefpersonen loopcycli per loopsequentie. Proefpersonen besteedden significant meer tijd aan zitten dan aan andere activiteiten (Tabel 4;). Proefpersonen brachten aanzienlijk minder tijd door met lopen dan met staan (Tabel 4; ).

actieve knieflexion ROM (zoals gemeten tijdens het klinische onderzoek) correleerde met traplooptijd (,), traplooptellingen (,), en traploopsequenties (,)., Ook passive knee flexion ROM correleerde met traplooptijd (, ), traplopen telt (, ), en traplopen sequenties (, ). De tijd tussen operatie en activiteitsanalyse correleerde niet met een van de functionele variabelen. Er werd geen statistisch significant verschil gevonden tussen vrouwelijke en mannelijke proefpersonen voor een van de variabelen, behalve voor lengte ().

De Classificatie voor spoorwegovergangen gaf aan dat de bevolking als geheel flexieniveaus van 0° tot 140° kruiste, wat een log-normale verdeling benadert (Figuur 4)., De 20 ° flexie niveau werd het vaakst overschreden met een gemiddelde van kruisingen. Het 140° – niveau werd het minst overschreden, waarbij het gemiddelde van slechts overwegen in de dag. Echter, niet alle TKR proefpersonen overschreden alle niveaus tijdens de dagelijkse activiteit. Het 0 ° – niveau werd door 20 proefpersonen overschreden (hoewel slechts door zes bij een relevant aantal van > 100), en het 140° – niveau werd door slechts drie proefpersonen overschreden. Alle TKR proefpersonen kruisten niveaus tussen 10° en 70°. Er was een significante correlatie tussen het maximale gekruiste niveau van de proefpersonen en de gemeten actieve of passieve ROM ().,

Figuur 4
gemiddeld (1 SD) aantal overwegen voor flexiehoekniveaus van 0 tot 140°. Standaardafwijkingen zijn aangegeven voor de gemiddelde tellingen van de activiteitsanalyse patiëntenpopulatie. De telling van het ISO-profiel werd geëxtrapoleerd uit de flexie-uitbreidingscurve volgens ISO 14243 (ISO-14243-1, 2002) en het gemiddelde aantal stappen dat de proefpersonen gedurende een periode van 12 uur hebben genomen.,

het bereik van gekruiste niveaus voor ISO was veel kleiner (0° tot 50°) na een niet-formele verdeling. In vergelijking met de gegevens van de proefpersonen werd het patroon van de spoorwegovergang naar links verschoven (d.w.z. naar lagere flexiehoeken; zie Figuur 4). De meeste overwegen werden gevonden voor de 10 ° hoek (in plaats van de 20° hoek). Voorbij de 50° hoek waren er helemaal geen kruisingen. Het gemiddelde aantal kruisingen was hoger voor de populatie van de proefpersonen bij alle flexiehoeken van meer dan 10°. Deze bevinding was significant (), met uitzondering van de hoek van 50° (Figuur 4).

4., Discussie

Dit onderzoek geeft informatie over de frequentie en duur van dagelijkse fysieke activiteiten die door TKR-patiënten worden uitgevoerd gedurende een dag van 12 uur. Onderwerpen brachten de meeste tijd zitten, gevolgd door staan en lopen. Het grote aantal activiteitssequenties (gemiddeld totaal aantal sequenties: 2489) geeft aan dat gemeenschappelijke dagelijkse activiteiten zoals staan worden afgewisseld met frequente overgangen tussen activiteiten die resulteren in steeds veranderende in vivo laadprofielen voor het implantaat. Meer verschillende sequenties van staan werden geregistreerd dan van enige andere activiteit., De resultaten suggereren dat staan een gemeenschappelijke rusttoestand is tussen verschillende dynamische activiteiten. In simulatie-experimenten van totale heupgewrichten, verhoogde rustperioden de beginnende wrijving, wat wijst op uithongering van het smeermiddel, mogelijk leidend tot verhoogde slijtage . De resultaten van deze studie suggereren dat in theorie elke 8,2 cycli één rustperiode op de simulator moet worden opgenomen om het dynamische activiteitsprofiel van het lopen goed weer te geven., Proefpersonen die meer loopcycli namen deden dit tijdens een groter aantal sequenties, en het aantal loopcycli per sequentie vertoonde een relatief kleine variabiliteit. Deze resultaten suggereren dat slijtprofielen van meer actieve patiënten kunnen worden gesimuleerd door langere testtijden.

het totale aantal loopcycli per dag in deze populatie valt binnen de in de literatuur vermelde marges., Een recente meta-analyse door Naal en Impellizzeri, die 2460 patiënten met totale gewrichtsvervanging omvatte (samenvattende gegevens van 26 stappenteller/accelerometer studies), vond een gewogen gemiddelde van 3360 (95% BI: 2872-3849) loopcycli per dag. Dit is goed te vergelijken met ons eigen gemiddelde van 3102 loopfietsen per dag, vooral als rekening wordt gehouden met de wat oudere leeftijd van onze proefpersoonpopulatie. Het aantal stemt ook overeen met een andere meta-analyse van gezonde individuen: Bohannon vond 3250 wandelen cycli bij personen ouder dan 65 jaar oud., Aangezien onze TKR-patiënten naar verwachting miljoenen loopcycli per jaar zullen nemen, waaronder ongeveer 23.700 trapstapcycli, zijn ze echter actiever dan normaal wordt aangenomen in slijtsimulaties. Over het algemeen werd een grote variabiliteit in Activiteit en stappatronen waargenomen tussen proefpersonen. De meest actieve patiënt neemt naar schatting 2,33 miljoen loopcycli per jaar, waaronder 116.000 trapstapcycli. Vergelijkbare resultaten zijn gemeld voor patiënten na totale heuparthroplastiek ., De grote variabiliteit in het aantal wakende cycli per dag suggereert dat de resultaten van slijttesten slechts representatief zijn voor sommige proefpersonen en dat een groter totaal aantal cycli per slijttest nodig is om slijtpatronen te simuleren voor actievere patiënten.

flexie ROM is een belangrijke resultaatvariabele in TKR omdat veel dagelijkse activiteiten ervan afhankelijk zijn. Zoals onlangs is samengevat door Fu et al. bij trappen of stoelmanoeuvres (90°-120°), knielen of hurken (110°-165°), badkuipgebruik (135°) en tuinieren (>150°) is een hogere ROM dan lopen noodzakelijk., Het is niet verrassend dat er in deze studie een hoge correlatie was tussen de maximale flexiehoek gemeten tijdens de dagelijkse activiteit en de ROM gemeten tijdens klinisch onderzoek. Interessant, proefpersonen met een grotere actieve en passieve knie flexie ROM ook besteed meer tijd niveau lopen en trap stappen. Het is echter onduidelijk of meer actieve patiënten een grotere knieflexion ROM hadden omdat ze actiever waren of of een grotere knieflexion ROM een groter activiteitsniveau mogelijk maakte., Niettemin moet rekening worden gehouden met het verband tussen knieflexion ROM en activiteitsniveau tijdens revalidatieprogramma ‘ s na een TKR-operatie. De bevindingen zijn ook interessant in de context van het lopende debat over het nut van knieimplantaten met hoge flexie . Op basis van deze gegevens kunnen actieve patiënten er heel goed van profiteren. Toekomstige studies waarbij hoge flexie en standaard TKR worden vergeleken, moeten daarom het activiteitsniveau stratificeren om de patstelling te doorbreken.,

de analyse van de spoorwegovergang voor activiteiten gedurende een periode van 12 uur toonde een grote verscheidenheid aan kniebuiging aan tijdens dagelijkse activiteiten. De meest gekruiste hoek was 20° kniebuiging in onze populatie proefpersonen en sommige proefpersonen gebogen hun knieprothese tot 140°. De meest gekruiste hoek, zoals gespecificeerd in de ISO 14143-norm, was 10° knieflexiehoek met een maximale knieflexiehoek bij 50°., Hoewel bekend is dat de ISO-norm representatief is voor loopactiviteiten, tonen de resultaten van deze studie duidelijk aan dat het bereik van knieflexie ervaren in vivo niet volledig wordt weergegeven door het ISO-profiel. Daarom is de Commissie ASTM F04 actief geworden in de ontwikkeling van een standaardgids, die andere laadprofielen dan lopen zal bevatten (persoonlijke communicatie). Aangezien de mediale en laterale femorale radii van de TKR doorgaans afnemen met een hogere flexiehoek, kunnen de spanningen op het polyethyleenplateau toenemen, wat tot meer oppervlakteschade kan leiden., Deze verschillen kunnen de discrepanties verklaren tussen de slijtpatronen bij herhalingsprothesen en die bij gesimuleerde slijtageprothesen . Daarom is een aangepast simulatorinvoerprofiel met het flexieprofiel van andere activiteiten dan lopen noodzakelijk om in vivo belasting en slijtage van het implantaat te simuleren.

onlangs zijn Gedetailleerde in vivo laadgegevens beschikbaar gekomen voor dagelijkse activiteiten bij patiënten die TKR volgen ., Hoewel deze studies de in vivo belastingomvang en knieflexiehoeken voor verschillende activiteiten van het dagelijks leven specificeerden, werden de gegevens in deze studies verzameld uit een relatief kleine patiëntenpool met geïnstrumenteerde knieimplantaten en gewoonlijk verzameld in een laboratoriumomgeving, behalve voor D ‘ Lima et al. die enkele veldmetingen uitvoerde voor specifieke activiteiten., Door de in de literatuur gerapporteerde informatie over de opdrukkracht te combineren met de activiteitsprofielen die in deze studie zijn verkregen, wordt het begrip van in vivo laadprofielen tijdens de dagelijkse activiteiten bij patiënten die TKR volgen aanzienlijk verbeterd. Op basis van de resultaten van deze studie zou een verhouding van 47 : 1 van het aantal loopcycli tot het aantal trapstapcycli geschikt zijn om de beladingspatronen tijdens de beweging van het dagelijks leven weer te geven.

het onderzoek heeft verschillende beperkingen. Alle proefpersonen in deze studie hadden een Miller-Galante-of MGII-implantaat gekregen., Het is mogelijk dat de activiteitsprofielen verschillen tussen het type implantaat en het model, dat ze in de loop van de tijd veranderen en dat deze veranderingen de slijtpatronen van implantaten kunnen beïnvloeden. Ook kan de gevorderde leeftijd van de proefpersoonpopulatie (gemiddeld 77,8 jaar) het activiteitspatroon hebben beïnvloed; echter, zoals hierboven besproken, lag het waargenomen aantal loopcycli ruim binnen het in de literatuur vermelde bereik. Daarom zijn wij van mening dat dit ook geldt voor andere uitkomstvariabelen van deze studie.

de hoeveelheid niet-herkende activiteit (11,7% van de totale meettijd) was onverwacht hoog., Een gedetailleerde analyse van de geregistreerde golfvormen van verschillende proefpersonen toonde aan dat deze niet-herkende dataset voornamelijk bestond uit overgangen van de ene activiteit naar de andere. Expliciete definities voor overgangen tussen activiteiten zouden de juiste toewijzing van tijd verbeteren. Verder liepen sommige patiënten met twee verschillende soorten stappatronen: normale stappen met een hoge flexiehoek en zogenaamde “fijne stappen” die worden gekenmerkt door een buighoek onder de knie. Fijne stappen met een piekflexiehoek onder de ondergrens van het niveau lopen werden niet herkend en geclassificeerd als “niet herkend.,”Deze fijne stappen werden vaak genomen in krappe ruimtes zoals de keuken, zoals aangegeven door de dagboeken van de patiënten. Toekomstige verfijningen van het erkenningsalgoritme moeten deze extra onderscheidingen van dynamische activiteiten omvatten. Ten slotte vonden de controle van de activiteit en flexie/extensie van de knie plaats zonder gelijktijdige registratie van de opdrukkracht van de knie, die een andere belangrijke invoervariabele voor het testen van knieslijtage omvat. Toekomstig onderzoek is noodzakelijk om het specifieke belastingsprofiel te bepalen dat zich bij buighoeken >60°voordoet.

5., Conclusie

kortom, stappen en stappen maakten ongeveer 10% van de controletijd uit, met een verhouding van 47 : 1. Proefpersonen met een hogere knie-ROM klommen meer trappen. Terwijl level walking de dynamische activiteit is die het kunstmatige implantaat het meest zal moeten doorstaan, zijn overgangsperioden tussen de activiteiten vrij gebruikelijk. Lopen sequenties omvatten vaak perioden van staan. De excursie van de kniebuiging gedurende 12 uur van de dagelijkse activiteit bij patiënten die TKR volgen, omvat kniebuigingshoeken variërend van 60° tot 130°, wat niet wordt weergegeven door de huidige ISO-normen., Alles bij elkaar genomen moeten gesimuleerde implantaatslijtage-tests rust-of overgangsperioden bevatten tussen activiteiten en een groter scala aan activiteiten, zoals trappen lopen en stoelmanoeuvres, en moeten ze meer laadcycli omvatten dan in de huidige standaard is gespecificeerd.

belangenconflict

De auteurs verklaren dat er geen belangenconflict is met betrekking tot de publicatie van dit artikel.,de auteurs danken Professor Michael Morlock voor de nuttige discussies over de technische aspecten van de activity monitor, Robert Trombley en Anand Joshi voor het uitvoeren van videobandanalyses, en Drs.Kharma Foucher en Annegret Mündermann voor hun hulp bij het interpreteren van gegevens en het bewerken van papier. Deze studie werd gedeeltelijk gefinancierd door NIH (R03 AR052039 EN R01 AR059843).