[Slope and frontal axis: three-dimensional analysis and correction with patient-specific cutting guides for the proximal tibia]

Oper Orthop Traumatol. 2023 Oct;35(5):248-257. doi: 10.1007/s00064-023-00815-9. Epub 2023 Jun 7.
[Article in German]

Abstract

Objective: Three-dimensional correction of the bony alignment in the frontal and sagittal plane of the proximal tibia; surgery is performed via an open- or closing-wedge osteotomy to improve ligament stability and reduce joint degeneration.

Indications: Chronic anterior cruciate ligament (ACL) or posterior cruciate ligament (PCL) instability and ligament revision surgeries; subjective knee instability in patients who are ambitious athletes and people who do physical labor; moderate joint degeneration with meniscus and cartilage damage, post-traumatic deformities.

Contraindications: Time pressure (immediate meniscus surgery, since planning and production of patient-specific tools is time-consuming), lack of compliance (need for partial weight bearing, crutches), excessive smoking, vascular pathologies.

Surgical technique: Planning based on computed tomography (CT) data, determination of the axis of rotation with open or closing wedge, or dome osteotomy; production of corresponding patient-specific cutting blocks. Surgery is performed using the known standard approaches for a high tibial osteotomy (HTO). Exact positioning of cutting guides on the exposed bone. Sawing and adjusting the correction using an osteotomy chisel so that the reduction guide can be attached. Fixation of the achieved correction with angle-stable plate fixator.

Postoperative management: Partial weight bearing based on the extent of the correction for 6 weeks, free range of motion if no additional ligamentous reconstruction was performed. Subsequent full weight bearing after X‑ray and, if necessary, CT control.

Results: No general results can be presented, since the surgical procedure, the indication, and the patient group are extremely heterogeneous. Accuracy of the cutting blocks used has been presented in other studies and is given as 0.8° ± 1.5° in relation to the frontal axis. However, the intraoperative change in the correction and adaptation to the surgical site that is presented depends on the surgeon and can greatly influence the extent of correction in terms of accuracy in complex corrections.

Zusammenfassung: OPERATIONSZIEL: Dreidimensionale Korrektur des knöchernen Alignements in der frontalen und sagittalen Ebene; Durchführung über eine „open-“ oder „closing-wedge“ hohe tibiale Osteotomie zur Verbesserung der ligamentären Stabilität und Verminderung der Gelenkdegeneration.

Indikationen: Chronische VKB oder HKB-Instabilität und ligamentäre Revisionsoperationen, subjektive Knieinstabilität bei sportlich ambitionierten Patienten und Personen mit körperlicher Arbeit, beginnende Gelenkdegeneration mit Meniskus- und Knorpelschäden, posttraumatische Fehlstellungen mit Varus- oder Valgusachse sowie erhöhter oder verringerter tibialer Slope.

Kontraindikationen: Zeitlicher Druck (zeitnahe Meniskuschirurgie), da Planung und Herstellung der Schnittblöcke zeitintensiv sind, mangelnde Compliance (Teilbelastung, Gehstöcke), exzessive Raucher, arterielle Gefäßerkrankung.

Operationstechnik: Planung anhand von CT-Daten, Festlegen der Rotationsachse mit „open-“ oder „closing-wedge“ oder Dom-Osteotomie, Herstellung entsprechender individueller Schnittblöcke. Die Operation wird durchgeführt über die bekannten Standardzugänge für eine HTO. Exaktes Positionieren der Schnittblöcke auf dem freigelegten Knochen. Sägen und Einstellen der Korrektur über Osteotomiemeißel, sodass der Repositionsguide aufgebracht werden kann. Fixieren der erzielten Korrektur mit winkelstabilem Plattenfixateur.

Weiterbehandlung: Je nach Ausmaß der Korrektur für 6 Wochen Teilbelastung 15 kg an Stöcken unter freier Beweglichkeit, falls keine zusätzliche ligamentäre Rekonstruktion erfolgt. Anschließend Aufbelastung nach Röntgen und ggf. CT-Kontrolle.

Ergebnisse: Da die Operationsprozedur, die Indikation und das Patientenkollektiv enorm heterogen sind, können keine einheitlichen Ergebnisse dargestellt werden. Die Genauigkeit der verwendeten Schnittblöcke wurde in anderen Studien präsentiert und wird in Bezug auf die frontale Achse mit 0,8° ± 1,5 angegeben. Allerdings sind die intraoperative Veränderung der Korrektur und Anpassung an den sich darstellenden Operationssitus vom Operateur abhängig und kann das Korrekturausmaß in Bezug auf die Genauigkeit bei komplexen Korrekturen enorm beeinflussen.

Keywords: Complex tibial osteotomy; Correction of the frontal axis; Patient-specific instruments; Slope correction; Three-dimensional planning.

Publication types

  • English Abstract
  • Review

MeSH terms

  • Anterior Cruciate Ligament / surgery
  • Humans
  • Joint Instability* / diagnostic imaging
  • Joint Instability* / surgery
  • Knee Joint / surgery
  • Osteoarthritis, Knee* / surgery
  • Posterior Cruciate Ligament*
  • Tibia / diagnostic imaging
  • Tibia / surgery
  • Treatment Outcome