Entwicklung eines 3-dimensionalen Messverfahrens zur Bestimmung des tibialen Gefälles im Spiral-CT

 

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Zusammenfassung

Studienziel: Die Vermessung und ggf. operative Korrektur des Slopes hat in der Knieendoprothetik starke Bedeutung und findet jetzt auch in der Kreuzbandchirurgie zunehmendes Interesse. Die valide Messung in vivo mittels konventionellem Röntgen ist dabei jedoch nur mäßig reproduzierbar. Ziel unserer Studie war es, den Messfehler in der konventionellen Röntgentechnik zu quantifizieren und mit unserem neu entwickelten Verfahren (MPR-CT) zu vergleichen. Methode: Bei 6 humanen Tibiapräparaten wurde der Slope mittels konventionellem Röntgen (bei 0°, 2.5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° IRO) und Spiral CT (3D-MPR-Rekonstruktion) bestimmt und miteinander verglichen. Ergebnisse: Die Streubreite der Messung lag im konventionellen Röntgen selbst bei optimaler Einstellung im seitlichen Strahlengang (0° Rotation) bei > 5°. Mit zunehmender Rotation steigt der Messfehler bis auf 14° an. Mit dem neuen Verfahren (MPR-CT) konnte ein Messfehler von < 3° erzielt werden. Schlussfolgerung: Untersuchungen in der konventionellen Röntgentechnik zeigen eine hohe Streubreite v. a. bei Rotationsfehlstellung in Bezug auf den seitlichen Strahlengang. Die Spiral-CT hat eine hohe Genauigkeit und eliminiert methodisch den Rotationsfehler. Die Spiral-CT ist eine präzise Messmethode für die In-vivo-Bestimmung des Slopes mit einem Messfehler von < 3°. Für detaillierte Fragestellungen ist die konventionelle Röntgentechnik mit einem Messfehler von > 5° ungeeignet.

Abstract

Aim: The measurement or, respectively, the correction of the tibial slope is an important subject in the field of knee arthroplasty and in the procedure of cruciate ligament reconstruction. However, a valid value of the tibial slope cannot be obtained from the conventional plain X-rays in a reproducible way. The aim of this study was to evaluate the proximal tibial slope with a new CT measurement system and to compare the values with the X-ray method. Method: Using 6 cadaver tibiae, the antero-posterior slope of the proximal tibia was measured at 0°, 2.5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° internal rotation using the plain X-ray and spiral CT (3D-MPR reconstruction). Both methods were compared. Results: The variation of the measurement of the tibial slope with the X-ray method was > 5° even if the optimal 0° rotation in the lateral view was applied. Moreover, the measurement error increased to 14° while increasing the rotation of the tibia. Using the new CT system, the error was less than 3° in all measurements. Conclusion: The measurement of the tibial slope in the conventional X-ray technique showed a high variation of the values depending on the rotation of the tibia in the lateral view. In contrast, the measurements with the new CT system represented a precise method with a small variation of the tibial slope values. For this reason detailed questions regarding the precise anatomy of the proximal tibia cannot be answered precisely with plain X-rays.

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Prof. Dr. med. A. B. Imhoff

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