| Literature DB >> 32676779 |
Filippo-Franco Schiapparelli1, Puja Ahmadi1, Felix Amsler2, Michael T Hirschmann3,4.
Abstract
PURPOSE: To investigate if the latest-generation cruciate-retaining total knee arthroplasty (CR-TKA) systems through more patella-friendly femoral trochlea reduce the patellar bone loading.Entities:
Keywords: Anterior knee pain; SPECT-CT; Tuberosity-trochlear groove index
Year: 2020 PMID: 32676779 PMCID: PMC8102291 DOI: 10.1007/s00264-020-04717-4
Source DB: PubMed Journal: Int Orthop ISSN: 0341-2695 Impact factor: 3.075
Fig. 1Pre- and post-operative radiographs of a patient who underwent Attune TKA. The standardised pre- and post-operative radiographs (ap, lateral, and patella tangential) of a patient who underwent Attune TKA are reported. Some differences in the femoral component with respect to the PFC can be appreciated, a shallower trochlear groove, a flatter trochlea, and the multi-radius shape of the femoral condyles. A good TKA component position and patella height are shown
Fig. 2Pre- and post-operative radiographs of a patient who underwent PFC TKA. The standardised pre- and post-operative radiographs (ap, lateral, and patella tangential) of a patient who underwent PFC TKA are reported. A good TKA component position and patella height are shown
In this table the two groups of patients are compared and tested for differences with regard to the demographics, to the patellar bone load (rmBTU) measured on SPECT images, to the pre- and post-operative functional assessment (KSS), and to the three-dimensional position of TKA components and patellar parameters measured on three-dimensional reconstructed CT images and standardised radiographs
| Group PFC mean ± SD | Group A mean ± SD | ICC | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Demographics | Number of patients | 21 (51.2%) | 20 (48.8%) | |||
| Age (mean ± SD) | 69.7 ± 7.2 | 64.8 ± 9.6 | 0.07 | |||
| Gender ( | F: 9 (42.9%) M: 12 (57.1%) | F: 8 (40%) M: 12 (60%) | 0.85 | |||
| Side ( | Right: 14 (66.7%) Left: 7 (33.3%) | Right: 14 (70%) Left: 6 (30%) | 0.81 | |||
| Time surgery-SPECT/CT (years) | 1.18 ± 0.32 | 1.03 ± 0.09 | 0.16 | |||
| SPECT-CT rmBTU | Articular quadrants | Medial superior (ams) | 2.9 ± 1.72 | 2.66 ± 1.31 | 0.85 | 0.98 |
| Medial inferior (ami) | 2.14 ± 1.95 | 2.07 ± 1.15 | 0.75 | 0.37 | ||
| Lateral superior (als) | 2.34 ± 1.09 | 2.9 ± 1.3 | 0.88 | 0.12 | ||
| Lateral inferior (ali) | 1.62 ± 0.99 | 1.92 ± 0.87 | 0.89 | 0.17 | ||
| Non-articular quadrants | Medial superior (nams) | 2.02 ± 1.59 | 2.08 ± 1.26 | 0.88 | 0.37 | |
| Medial inferior (nami) | 1.18 ± 1.66 | 1.23 ± 0.71 | 0.84 | 0.06 | ||
| Lateral superior (nals) | 1.55 ± 0.79 | 2.17 ± 1.09 | 0.88 | 0.03 | ||
| Lateral inferior (nali) | 0.94 ± 0.79 | 1.21 ± 0.49 | 0.96 | 0.01 | ||
| Inferior quadrants (mean) | 1.47 ± 1.29 | 1.61 ± 0.67 | 0.10 | |||
| Superior quadrants (mean) | 2.2 ± 1.11 | 2.45 ± 1.11 | 0.42 | |||
| KSS | Pre-operative | KSS knee | 52.6 ± 13.1 | 60.9 ± 10.2 | 0.03 | |
| KSS function | 66.2 ± 18.6 | 80.5 ± 8.9 | < 0.01 | |||
| KSS total | 118.8 ± 23.9 | 141.4 ± 16.3 | < 0.01 | |||
| Post-operative 12 months | KSS knee | 91.7 ± 8.4 | 88.7 ± 9.4 | 0.30 | ||
| KSS function | 95.6 ± 10.4 | 93 ± 10.8 | 0.46 | |||
| KSS total | 187.2 ± 12.5 | 181.7 ± 16.5 | 0.25 | |||
| Post-operative 24 months | KSS knee | 91.8 ± 8.6 | 87.6 ± 16 | 0.34 | ||
| KSS function | 94.2 ± 8.4 | 88.6 ± 15.6 | 0.19 | |||
| KSS total | 186.1 ± 14.9 | 176.2 ± 30.4 | 0.23 | |||
| TKA component position | Femoral component | External (+) and internal (−) rotations | 2.76° ± 3.03 | 2.85° ± 3.07 | 0.94 | |
| Varus (+) and valgus (−) | 0° ± 2.95 | 0.15° ± 1.69 | 0.72 | |||
| Flexion (+) and extension (−) | 6.76° ± 3.74 | 9.8° ± 2.73 | < 0.01 | |||
| Tibial component | External (+) and internal (−) rotations | − 6.33° ± 6.35 | − 3.95° ± 4.76 | 0.23 | ||
| Varus (+) and valgus (−) | − 0.33° ± 2.18 | 2.15° ± 2.16 | < 0.01 | |||
| Posterior (+) and anterior (−) slopes | 4.52° ± 1.99 | 4.55° ± 2.65 | 0.77 | |||
| Patella | Tilt patella | 1.47° ± 3.19 | 2.31° ± 2.36 | 0.30 | ||
| Thickness patella | 26.75 ± 2.57 | 25.89 ± 3.43 | 0.24 | |||
| Modified Insall-Salvati index | 1.58 ± 0.16 | 1.7 ± 0.12 | 0.01 | |||
| Caton-Deschamps index | 0.7 ± 0.12 | 0.79 ± 0.14 | 0.03 | |||
| TT-TG | 6.69 ± 4.94 | 7.17 ± 4.69 | 0.72 |
Fig. 3Three-dimensional reconstructed SPECT/CT images. An 8-quadrant patellar grid was used to measure and localise the in vivo bone stress using a customised software (OrthoExpert©, London, UK)
Fig. 4Scheme of the patellar grid. The patella was divided into four articular and four non-articular quadrants to localise the rmBTU on three-dimensional reconstructed SPECT/CT images
Spearman’s correlations between all collected data of group PFC
| Spearman rho-PFC | Rotation femur | Coronal femur | Sagittal femur | Rotation tibia | Coronal tibia | Sagittal tibia | Tilt patella | Patellar thickness | Modified Insall-Salvati index | Caton-Deschamps index | TT-TG patella | KSS total preop | KSS total post12m | KSS total post24m | rmBTU nali | rmBTU ali | rmBTU nals | rmBTU als | rmBTU nami | rmBTU ami | rmBTU nams | rmBTU ams |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rotation femur | 1 | 0 | − 0.29 | 0.25 | 0.47* | 0.45* | − 0.22 | − 0.31 | − 0.03 | − 0.06 | 0.31 | − 0.17 | 0.2 | 0.22 | − 0.18 | − 0.37 | − 0.36 | − 0.3 | − 0.2 | − 0.23 | − 0.11 | − 0.15 |
| Coronal femur | 0 | 1 | − 0.01 | 0.3 | − 0.1 | 0.35 | − 0.45 | 0.5* | − 0.24 | − 0.4 | − 0.04 | − 0.13 | 0.19 | 0.07 | 0.33 | 0.36 | 0.36 | 0.28 | 0.14 | 0.11 | 0.03 | 0.07 |
| Sagittal femur | − 0.29 | − 0.01 | 1 | − 0.4 | − 0.13 | 0.08 | 0.4 | 0.17 | − 0.05 | − 0.02 | 0.12 | − 0.03 | − 0.1 | 0.01 | − 0.06 | − 0.07 | − 0.11 | − 0.17 | − 0.08 | − 0.15 | − 0.03 | − 0.16 |
| Rotation tibia | 0.25 | 0.3 | − 0.4 | 1 | 0.06 | 0 | − 0.13 | − 0.06 | − 0.39 | − 0.02 | 0.22 | − 0.32 | 0.53* | 0.07 | 0.29 | 0.29 | 0.22 | 0.34 | 0.27 | 0.38 | 0.18 | 0.41 |
| Coronal tibia | 0.47* | − 0.1 | − 0.13 | 0.06 | 1 | 0.13 | 0.04 | − 0.29 | − 0.05 | − 0.16 | − 0.09 | − 0.14 | 0.37 | − 0.36 | − 0.01 | − 0.18 | − 0.04 | − 0.11 | 0.12 | − 0.12 | 0.06 | − 0.05 |
| Sagittal tibia | 0.45* | 0.35 | 0.08 | 0 | 0.13 | 1 | − 0.1 | 0.19 | − 0.03 | − 0.23 | 0.34 | − 0.25 | − 0.02 | 0.18 | − 0.17 | − 0.34 | − 0.33 | − 0.38 | − 0.21 | − 0.4 | − 0.14 | − 0.33 |
| Tilt patella | − 0.22 | − 0.45 | 0.4 | − 0.13 | 0.04 | − 0.1 | 1 | − 0.31 | 0.26 | 0.43 | 0.08 | − 0.36 | − 0.09 | − 0.14 | − 0.1 | − 0.17 | − 0.22 | − 0.15 | 0.08 | 0.08 | − 0.05 | 0 |
| Patellar thickness | − 0.31 | 0.5* | 0.17 | − 0.06 | − 0.29 | 0.19 | − 0.31 | 1 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.35 | − 0.33 | 0.04 | − 0.02 | 0.17 | 0.33 | 0.26 | − 0.19 | − 0.27 | − 0.15 | − 0.19 |
| Modified Insall-Salvati index | − 0.03 | − 0.24 | − 0.05 | − 0.39 | − 0.05 | − 0.03 | 0.26 | 0.02 | 1 | 0.48* | 0.22 | 0.42 | − 0.22 | − 0.02 | − 0.24 | − 0.28 | − 0.19 | − 0.13 | − 0.15 | − 0.07 | − 0.23 | − 0.13 |
| Caton-Deschamps index | − 0.06 | − 0.4 | − 0.02 | − 0.02 | − 0.16 | − 0.23 | 0.43 | 0.03 | 0.48* | 1 | 0.11 | − 0.06 | − 0.1 | 0 | − 0.02 | − 0.04 | 0.08 | 0.1 | − 0.02 | 0.04 | 0 | 0.02 |
| TT-TG patella | 0.31 | − 0.04 | 0.12 | 0.22 | − 0.09 | 0.34 | 0.08 | 0.03 | 0.22 | 0.11 | 1 | 0.04 | 0.08 | 0.05 | − 0.06 | − 0.07 | − 0.15 | 0.04 | 0.03 | 0.1 | 0.08 | 0.2 |
| KSS total preop | − 0.17 | − 0.13 | − 0.03 | − 0.32 | − 0.14 | − 0.25 | − 0.36 | 0.35 | 0.42 | − 0.06 | 0.04 | 1 | 0.05 | 0.11 | − 0.1 | 0.02 | 0.07 | 0.11 | − 0.22 | − 0.05 | − 0.14 | 0.01 |
| KSS total post12m | 0.2 | 0.19 | − 0.1 | 0.53* | 0.37 | − 0.02 | − 0.09 | − 0.33 | − 0.22 | − 0.1 | 0.08 | 0.05 | 1 | 0.12 | 0.37 | 0.29 | 0.27 | 0.17 | 0.3 | 0.29 | 0.23 | 0.34 |
| KSS total post24m | 0.22 | 0.07 | 0.01 | 0.07 | − 0.36 | 0.18 | − 0.14 | 0.04 | − 0.02 | 0 | 0.05 | 0.11 | 0.12 | 1 | − 0.24 | − 0.27 | − 0.26 | − 0.32 | − 0.41 | − 0.28 | − 0.12 | − 0.13 |
| rmBTU nali | − 0.18 | 0.33 | − 0.06 | 0.29 | − 0.01 | − 0.17 | − 0.1 | − 0.02 | − 0.24 | − 0.02 | − 0.06 | − 0.1 | 0.37 | − 0.24 | 1 | 0.91*** | 0.85*** | 0.74*** | 0.87*** | 0.81*** | 0.85*** | 0.8*** |
| rmBTU ali | − 0.37 | 0.36 | − 0.07 | 0.29 | − 0.18 | − 0.34 | − 0.17 | 0.17 | − 0.28 | − 0.04 | − 0.07 | 0.02 | 0.29 | − 0.27 | 0.91*** | 1 | 0.93*** | 0.9*** | 0.8*** | 0.83*** | 0.75*** | 0.82*** |
| rmBTU nals | − .36 | 0.36 | − 0.11 | 0.22 | − 0.04 | − 0.33 | − 0.22 | 0.33 | − 0.19 | 0.08 | − 0.15 | 0.07 | 0.27 | − 0.26 | 0.85*** | 0.93*** | 1 | 0.9*** | 0.71*** | 0.69*** | 0.7*** | 0.71*** |
| rmBTU als | − 0.3 | 0.28 | − 0.17 | 0.34 | − 0.11 | − 0.38 | − 0.15 | 0.26 | − 0.13 | 0.1 | 0.04 | 0.11 | 0.17 | − 0.32 | 0.74*** | 0.9*** | 0.9*** | 1 | 0.65*** | 0.77*** | 0.61** | 0.78*** |
| rmBTU nami | − 0.2 | 0.14 | − 0.08 | 0.27 | 0.12 | − 0.21 | 0.08 | − 0.19 | − 0.15 | − 0.02 | 0.03 | − 0.22 | 0.3 | − 0.41 | 0.87*** | 0.8*** | 0.71*** | 0.65*** | 1 | 0.9*** | 0.89*** | 0.87*** |
| rmBTU ami | − 0.23 | 0.11 | − 0.15 | 0.38 | − 0.12 | − 0.4 | 0.08 | − 0.27 | − 0.07 | 0.04 | 0.1 | − 0.05 | 0.29 | − 0.28 | 0.81*** | 0.83*** | 0.69*** | 0.77*** | 0.9*** | 1 | 0.8*** | 0.95*** |
| rmBTU nams | − 0.11 | 0.03 | − 0.03 | 0.18 | 0.06 | − 0.14 | − 0.05 | − 0.15 | − 0.23 | 0 | 0.08 | − 0.14 | 0.23 | − 0.12 | 0.85*** | 0.75*** | 0.7*** | 0.61** | 0.89*** | 0.8*** | 1 | 0.88*** |
| rmBTU ams | − 0.15 | 0.07 | − 0.16 | 0.41 | − 0.05 | − 0.33 | 0 | − 0.19 | − 0.13 | 0.02 | 0.2 | 0.01 | 0.34 | − 0.13 | 0.8*** | 0.82*** | 0.71*** | 0.78*** | 0.87*** | 0.95*** | 0.88*** | 1 |
*p < 0.05
**p < 0.01
***p < 0.001
Spearman’s correlations between all collected data for group A
| Spearman rho-Attune | Rotation femur | Coronal femur | Sagittal femur | Rotation tibia | Coronal tibia | Sagittal tibia | Tilt patella | Patellar thickness | Modified Insall-Salvati index | Caton-Deschamps index | TT-TG patella | KSS total preop | KSS total post12m | KSS total post24m | rmBTU nali | rmBTU ali | rmBTU nals | rmBTU als | rmBTU nami | rmBTU ami | rmBTU nams | rmBTU ams |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rotation femur | 1 | − 0.32 | − 0.09 | − 0.45* | 0.4 | 0.09 | 0.13 | 0.54 | 0.17 | 0.23 | 0.21 | − 0.32 | − 0.06 | − 0.07 | 0.1 | 0.01 | 0.05 | − 0.02 | 0.17 | 0.19 | 0.08 | 0.28 |
| Coronal femur | − 0.32 | 1 | − 0.07 | 0.1 | − 0.33 | − 0.19 | 0.23 | 0.32 | 0.12 | 0.26 | − 0.03 | 0.31 | − 0.16 | − 0.28 | 0.48* | 0.37 | 0.31 | 0.31 | 0.07 | 0.02 | 0.09 | − 0.07 |
| Sagittal femur | − 0.09 | − 0.07 | 1 | − 0.26 | 0.11 | 0.05 | − 0.26 | − 0.13 | 0.11 | 0.05 | 0.09 | − 0.08 | 0.27 | 0.43 | 0.02 | − 0.03 | 0.04 | − 0.03 | 0.25 | 0.24 | − 0.19 | 0.06 |
| Rotation tibia | − 0.45* | 0.1 | − 0.26 | 1 | − 0.34 | 0.04 | 0.02 | − 0.15 | − 0.04 | − 0.39 | − 0.1 | − 0.1 | − 0.13 | − 0.37 | − 0.09 | − 0.1 | − 0.03 | − 0.03 | − 0.1 | − 0.12 | 0.13 | 0.02 |
| Coronal tibia | 0.4 | − 0.33 | 0.11 | − 0.34 | 1 | − 0.19 | − 0.28 | 0.04 | 0.13 | 0.29 | 0.43 | − 0.04 | 0.38 | 0.56* | − 0.26 | − 0.39 | − 0.33 | − 0.51* | 0.03 | − 0.22 | − 0.16 | − 0.35 |
| Sagittal tibia | 0.09 | − 0.19 | 0.05 | 0.04 | − 0.19 | 1 | 0.53 | 0.15 | − 0.2 | − 0.14 | 0.07 | − 0.25 | − 0.16 | − 0.09 | − 0.26 | − 0.24 | − 0.16 | − 0.18 | − 0.05 | − 0.02 | − 0.09 | − 0.02 |
| Tilt patella | 0.13 | 0.23 | − 0.26 | 0.02 | − 0.28 | 0.53 | 1 | 0.49 | − 0.37 | − 0.07 | 0.2 | − 0.23 | − 0.44 | − 0.86** | − 0.07 | − 0.16 | − 0.22 | − 0.42 | − 0.2 | 0.01 | − 0.11 | − 0.21 |
| Patellar thickness | 0.54 | 0.32 | − 0.13 | − 0.15 | 0.04 | 0.15 | 0.49 | 1 | − 0.11 | − 0.04 | 0.63* | − 0.31 | − 0.07 | − 0.42 | 0.26 | 0.14 | 0.15 | − 0.24 | 0.06 | 0.08 | − 0.08 | − 0.15 |
| Modified Insall-Salvati index | 0.17 | 0.12 | 0.11 | − 0.04 | 0.13 | − 0.2 | − 0.37 | − 0.11 | 1 | 0.6** | 0.12 | 0.37 | 0.15 | 0.22 | 0 | − 0.02 | − 0.07 | 0.1 | − 0.09 | − 0.06 | − 0.18 | 0.04 |
| Caton-Deschamps index | 0.23 | 0.26 | 0.05 | − 0.39 | 0.29 | − 0.14 | − 0.07 | − 0.04 | 0.6** | 1 | 0.03 | 0.62** | 0.26 | 0.18 | 0.07 | 0.01 | − 0.05 | 0.02 | 0.01 | − 0.1 | − 0.19 | − 0.13 |
| TT-TG patella | 0.21 | − 0.03 | 0.09 | − 0.1 | 0.43 | 0.07 | 0.2 | 0.63* | 0.12 | 0.03 | 1 | 0 | 0.19 | 0.22 | − 0.24 | − 0.34 | − 0.18 | − 0.56* | − 0.1 | − 0.26 | − 0.11 | − 0.33 |
| KSS total preop | − 0.32 | 0.31 | − 0.08 | − 0.1 | − 0.04 | − 0.25 | − 0.23 | − 0.31 | 0.37 | 0.62** | 0 | 1 | 0.27 | 0.01 | 0.23 | 0.18 | 0.22 | 0.13 | 0.01 | − 0.15 | 0.03 | − 0.21 |
| KSS total post12m | − 0.06 | − 0.16 | 0.27 | − 0.13 | 0.38 | − 0.16 | − 0.44 | − 0.07 | 0.15 | 0.26 | 0.19 | 0.27 | 1 | 0.68** | 0.1 | 0.17 | 0.07 | 0.03 | 0.2 | 0.21 | − 0.23 | − 0.15 |
| KSS total post24m | − 0.07 | − 0.28 | 0.43 | − 0.37 | 0.56* | − 0.09 | − 0.86** | − 0.42 | 0.22 | 0.18 | 0.22 | 0.01 | 0.68** | 1 | − 0.21 | − 0.07 | − 0.29 | − 0.19 | − 0.07 | − 0.1 | − 0.54* | − 0.42 |
| rmBTU nali | 0.1 | 0.48* | 0.02 | − 0.09 | − 0.26 | − 0.26 | − 0.07 | 0.26 | 0 | 0.07 | − 0.24 | 0.23 | 0.1 | − 0.21 | 1 | 0.76*** | 0.9*** | 0.65** | 0.65** | 0.48* | 0.47* | 0.27 |
| rmBTU ali | 0.01 | 0.37 | − 0.03 | − 0.1 | − 0.39 | − 0.24 | − 0.16 | 0.14 | − 0.02 | 0.01 | − 0.34 | 0.18 | 0.17 | − 0.07 | 0.76*** | 1 | 0.65** | 0.77*** | 0.24 | 0.61** | 0.05 | 0.42 |
| rmBTU nals | 0.05 | 0.31 | 0.04 | − 0.03 | − 0.33 | − 0.16 | − 0.22 | 0.15 | − 0.07 | − 0.05 | − 0.18 | 0.22 | 0.07 | − 0.29 | 0.9*** | 0.65** | 1 | 0.7*** | 0.72*** | 0.52* | 0.67*** | 0.47* |
| rmBTU als | − 0.02 | 0.31 | − 0.03 | − 0.03 | − 0.51* | − 0.18 | − 0.42 | − 0.24 | 0.1 | 0.02 | − 0.56* | 0.13 | 0.03 | − 0.19 | 0.65** | 0.77*** | 0.7*** | 1 | 0.33 | 0.56** | 0.37 | 0.75*** |
| rmBTU nami | 0.17 | 0.07 | 0.25 | − 0.1 | 0.03 | − 0.05 | − 0.2 | 0.06 | − 0.09 | 0.01 | − 0.1 | 0.01 | 0.2 | − 0.07 | 0.65** | 0.24 | 0.72*** | 0.33 | 1 | 0.6** | 0.73*** | 0.34 |
| rmBTU ami | 0.19 | 0.02 | 0.24 | − 0.12 | − 0.22 | − 0.02 | 0.01 | 0.08 | − 0.06 | − 0.1 | − 0.26 | − 0.15 | 0.21 | − 0.1 | 0.48* | 0.61** | 0.52* | 0.56** | 0.6** | 1 | 0.32 | 0.68*** |
| rmBTU nams | 0.08 | 0.09 | − 0.19 | 0.13 | − 0.16 | − 0.09 | − 0.11 | − 0.08 | − 0.18 | − 0.19 | − 0.11 | 0.03 | − 0.23 | − 0.54* | 0.47* | 0.05 | 0.67*** | 0.37 | 0.73*** | 0.32 | 1 | 0.48* |
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