Patients › Knee
செயற்கை மூட்டைச் சுற்றிய எலும்பு முறிவு (periprosthetic fracture) — முழங்கால்

நீங்கள் உணர்வது¶
முழங்கால் மாற்று அறுவை சிகிச்சையில் பொருத்தப்பட்ட செயற்கை முழங்கால் மூட்டைச் சுற்றி ஏற்படும் எலும்பு முறிவு என்றால், அந்த உள்வைப்புக்கு (implant) அருகிலுள்ள எலும்பு உடைந்துவிட்டது என்று அர்த்தம். வலி பொதுவாக முழங்காலுக்குச் சற்று மேலே அல்லது சற்றுக் கீழே, அதாவது தொடையின் கீழ்ப்பகுதியில் அல்லது கீழ்க்காலின் (shin) மேல்ப்பகுதியில் உணரப்படும். அது பெரும்பாலும் தொடக்கத்தில் கூர்மையாக இருந்து, பின்னர் ஆழமான தொடர் வலியாகத் தணியும். நிற்பது, நடப்பது, முழங்காலை மடக்குவது ஆகியவை பொதுவாக வலியை அதிகரிக்கும். காலுக்குத் தாங்கு கொடுத்து ஓய்வெடுப்பது பொதுவாக வலியைக் குறைக்கும்.
இரவிலும், உட்கார்ந்திருந்த அல்லது படுத்திருந்த பிறகு முதலில் அசையத் தொடங்கும்போதும் வலி அதிகரிக்கலாம். பலர் தூக்கத்திலிருந்து எழுந்து முதல் அடிகளை எடுத்து வைக்கும்போதே அதை மிக அதிகமாக உணர்கின்றனர். நாற்காலியிலிருந்து எழுவது, படிக்கட்டுகளில் ஏறுவது, அஞ்சல் பெட்டி வரை நடப்பது, காரில் ஏறி இறங்குவது ஆகியவை கடினமாகலாம். கால் உங்களைத் தாங்கும் என்று நீங்கள் நம்ப முடியாமல் போகலாம்; அதனால் அதன் மீது முழு எடையையும் வைப்பதைத் தவிர்க்கலாம்.
இதுபோன்ற முறிவு, எலும்பு குணமாகும் காலத்தையும் தாண்டி நீண்ட காலம் உங்களைப் பாதிக்கலாம். முறிவு தானே சரியாகிவிட்ட பிறகும், காயத்திற்குப் பின் 12 மாதங்கள் வரை வாழ்க்கைத் தரம் குறைந்தே இருக்கலாம். இது ஒரு இயல்பான போக்கு; உங்கள் மீட்சியில் ஏதோ தவறு நடந்துவிட்டது என்பதற்கான அறிகுறி அல்ல.
முன்பு இருந்ததைவிட எலும்பு வலிமை குறைந்துள்ள வயதானவர்களுக்கே இந்த முறிவுகள் பெரும்பாலும் ஏற்படுகின்றன. அவை அரிதானவை; ஆனால் ஏற்படும்போது கவனமான சிகிச்சை தேவை. என்ன செய்வது என்று திட்டமிடுவதற்கு முன், செயற்கை மூட்டைச் சுற்றி தொற்று (infection) இல்லை என்பதை உறுதிசெய்ய, உங்கள் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர் உங்கள் எக்ஸ்-ரேக்களைக் கவனமாகப் பார்த்து, உங்கள் மருத்துவ வரலாற்றை முழுமையாகக் கேட்டறிவார். இந்த முறிவுகளில் பெரும்பாலானவற்றை, செயற்கை முழங்கால் மூட்டை அதே இடத்தில் விட்டுவிட்டு, எலும்பு குணமாகும் வரை அதை அசையாமல் பிடித்து வைப்பதன் மூலம் சிகிச்சையளிக்க முடியும். உள்வைப்பு தளர்ந்துவிட்டால் அல்லது சரியான நிலையிலிருந்து விலகியிருந்தால் மட்டுமே அதை மாற்றும் அறுவை சிகிச்சை பரிசீலிக்கப்படும்.
உண்மையில் என்ன நடக்கிறது¶
வேலித் தூணில் பதிக்கப்பட்ட ஒரு கம்பியைப் போல, செயற்கை முழங்கால் மூட்டு எலும்புக்குள் அமர்ந்திருக்கிறது. உலோகப் பகுதி வலிமையானது; ஆனால் அதைச் சுற்றியுள்ள எலும்புதான் எல்லாவற்றையும் உறுதியாகப் பிடித்து வைத்திருக்கிறது. செயற்கை மூட்டைச் சுற்றிய எலும்பு முறிவில் (periprosthetic fracture), செயற்கை மூட்டு அதே இடத்தில் இருக்கும்போதே, அதைச் சுற்றியுள்ள எலும்பு விரிசல் விட்டு உடைகிறது. முறிவு பொதுவாக செயற்கை மூட்டுக்குச் சற்று மேலே தொடை எலும்பின் கீழ்ப்பகுதியில், அல்லது அதற்குச் சற்றுக் கீழே கீழ்க்கால் எலும்பின் (shin bone) மேல்ப்பகுதியில் ஏற்படுகிறது.
காலப்போக்கில் மெலிந்து பலவீனமடைந்த எலும்பிலேயே இந்த முறிவுகள் ஏற்படும் போக்கு உள்ளது. சில உடல்நலப் பிரச்சினைகளும், நீண்ட காலம் ஸ்டீராய்டு மாத்திரைகளை உட்கொள்வதும், உள்வைப்பை உறுதியாகப் பிடித்து வைக்கும் எலும்பின் திறனைக் குறைக்கலாம். சில நேரங்களில் செயற்கை மூட்டுக்கு அருகிலுள்ள எலும்பு மெல்ல மெல்லத் தேய்ந்துவிடுவதால், எடையைத் தாங்கக் குறைவான எலும்பே மிஞ்சுகிறது. பலவீனமான எலும்புக்கு ஒரு தடுமாற்றமோ கீழே விழுதலோ ஏற்படும்போது, வலிமையான எலும்பு உடையாத இடத்தில் அது உடைந்துவிடலாம்.
நீங்கள் உணரும் வலி, ஒவ்வொரு முறை காலின் மீது எடை வைக்கும்போதும் உடைந்த எலும்பு சிறிதளவு அசைவதால் ஏற்படுகிறது. நிற்பதும் நடப்பதும் உடைந்த விளிம்புகளை ஒன்றோடொன்று அழுத்துகின்றன; அதனால்தான் அந்த அசைவுகள் அதிகம் வலிக்கின்றன. செயற்கை மூட்டைப் பிடித்து வைத்திருக்கும் எலும்பு, காலின் மற்ற பகுதியுடன் ஒரே உறுதியான துண்டாக இனி அசையாததால், முழங்கால் நிலையற்றதாகவும் உணரப்படலாம்.
சாதாரண எக்ஸ்-ரே படத்தில் செயற்கை மூட்டின் உலோகம் முறிவுக் கோட்டை மறைத்துவிடக்கூடும் என்பதால், உங்கள் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர் உங்கள் எக்ஸ்-ரேக்களைக் கவனமாகச் சரிபார்ப்பார். எக்ஸ்-ரேக்கள் தெளிவாக இல்லையென்றால், எலும்பு ஸ்கேன் (bone scan) அதைக் காட்டலாம். இந்த முறிவுகள் அரிதானவை, முழங்கால் மாற்று அறுவை சிகிச்சைகளில் சிறிய சதவீதத்திலேயே ஏற்படுகின்றன; ஆனால் ஏற்படும்போது கவனமான சிகிச்சை தேவை. பெரும்பாலானவற்றை, செயற்கை மூட்டை அதே இடத்தில் விட்டுவிட்டு, எலும்பு குணமாகும் வரை அதை அசையாமல் பிடித்து வைப்பதன் மூலம் சிகிச்சையளிக்க முடியும். உள்வைப்பு தளர்ந்துவிட்டால் அல்லது சரியான நிலையிலிருந்து விலகி அமர்ந்திருந்தால் மட்டுமே அதையே மாற்றுவது பரிசீலிக்கப்படும்.
இதற்கு நாங்கள் என்ன செய்ய முடியும்¶
இதுபோன்ற முறிவு ஒரு கட்டமைப்புக் காயம் (structural injury) என்பதால், அறுவை சிகிச்சை அல்லாத சிகிச்சையை முதலில் முயன்று பார்த்த பிறகு அல்லாமல், பொதுவாக உடனடியாகவே அறுவை சிகிச்சை பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இந்த முறிவுகளில், எலும்பைத் தானாகக் குணமாக விட்டுவிடுவது அரிதாகவே ஒரு தேர்வாக இருக்கும். வழக்கமான நோக்கம், உங்கள் செயற்கை முழங்கால் மூட்டை அதே இடத்தில் விட்டுவிட்டு, உடைந்த எலும்பு குணமாகும் வரை அதை அசையாமல் பிடித்து வைப்பதாகும். எந்த அறுவை சிகிச்சைக்கும் முன், செயற்கை மூட்டைச் சுற்றி தொற்று உள்ளதா என்று நாங்கள் கவனமாகச் சரிபார்க்கிறோம்; ஏனெனில் அது நாங்கள் செய்வதை மாற்றிவிடும்.
முக்கிய அறுவை சிகிச்சை திறந்த சீரமைப்பு மற்றும் உட்புறப் பொருத்துதல் (open reduction and internal fixation) என்று அழைக்கப்படுகிறது; அதாவது எலும்பு மீண்டும் சரியான நிலைக்குக் கொண்டுவரப்பட்டு, ஒரு உலோகத் தகடு மற்றும் திருகாணிகள் (screws) மூலம் அங்கேயே பிடித்து வைக்கப்படுகிறது. செயற்கை மூட்டுக்குச் சற்று மேலே தொடை எலும்பில் ஏற்படும் முறிவுகளுக்கு, பெரும்பாலும் பூட்டும் தகடு (locking plate) பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் திருகாணிகள் தகட்டிலேயே பூட்டிக்கொள்கின்றன; இது மெலிந்த எலும்பில் அதிக உறுதியான பிடிப்பைத் தருகிறது. சில தொடை எலும்பு முறிவுகளுக்கு மற்றொரு தேர்வு, எலும்பின் உள் குழாய்க்குள் (bone canal) வைக்கப்படும் ஒரு கம்பி (rod). இரண்டு முறைகளுமே எலும்பு குணமாகும் வரை அதைப் பிடித்து வைக்கின்றன; உங்கள் முறிவுக்கு எது பொருந்தும் என்பதை நாங்கள் உங்களுடன் விரிவாகப் பேசுவோம்.
செயற்கை மூட்டுக்குச் சற்றுக் கீழே கீழ்க்கால் எலும்பில் ஏற்படும் முறிவுகளுக்கு, சில நேரங்களில் ஒரு நீண்ட வெட்டுக்குப் பதிலாக இரண்டு சிறிய வெட்டுகள் வழியாகத் தகட்டை உள்ளே செலுத்த முடியும். இது உடைந்த பகுதியைத் தொந்தரவு செய்யாமல் விட்டுவிடுகிறது; இதனால் எலும்பு குணமாகத் தேவையான இரத்த ஓட்டம் பாதுகாக்கப்படுகிறது. எலும்பு மிகவும் மெலிந்துள்ள சில நேரங்களில், அதற்குப் பதிலாக வெளிப்புறச் சட்டம் (external frame) பயன்படுத்தப்படலாம். இது காலுக்கு வெளியிலிருந்து எலும்பை உறுதியாகப் பிடித்து வைக்கிறது.
செயற்கை மூட்டைச் சுற்றியுள்ள எலும்பு தேய்ந்துபோயிருந்தால் அல்லது முறிவு இடத்தில் நொறுங்கியிருந்தால், தகடு பிடித்துக்கொள்ளப் போதுமான உறுதியான எலும்பு மிஞ்சியிருக்காமல் போகலாம். அப்போது உள்ள தேர்வுகளில், சரிசெய்யப்பட்ட பகுதியைத் தாங்க தானமாகப் பெறப்பட்ட எலும்பைச் (donor bone) சேர்ப்பது, அல்லது தொடை எலும்பின் கீழ் முனையை ஒரு புதிய உள்வைப்பால் மாற்றுவது ஆகியவை அடங்கும். அந்தக் கடைசித் தேர்வு ஒரு பெரிய அறுவை சிகிச்சை; ஆனால் அது உடனடியாகக் காலின் மீது எடை வைக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.
இந்த முறிவுகளில் ஒரு சிறிய எண்ணிக்கை முழங்கால் சில்லை (kneecap) உள்ளடக்குகின்றன. அவை பொதுவாக அறுவை சிகிச்சை இல்லாமல், எலும்பு சரியாகும் வரை ஓய்வு மற்றும் தாங்கு கொடுத்தல் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன.
அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு, அசைவுப் பயிற்சிகளும் தசைப் பயிற்சிகளும் பொதுவாக விரைவில், பெரும்பாலும் முதல் ஓரிரு நாட்களுக்குள், தொடங்கும். தொடக்கத்தில் நீங்கள் ஊன்றுகோல்களை (crutches) பயன்படுத்துவீர்கள்; வலி அனுமதித்தவுடன் காலின் மீது பகுதி எடையை வைப்பீர்கள். எலும்பு ஒன்றுசேர்ந்தவுடன் முழு எடை வைக்க அனுமதிக்கப்படும்; அதை நாங்கள் எக்ஸ்-ரேயில் சரிபார்க்கிறோம். நீங்கள் வீட்டுக்குச் செல்வதற்கு முன் உங்களுக்கான திட்டத்தை உங்களுடன் சேர்ந்து விரிவாகப் பார்ப்போம்.
என்ன எதிர்பார்க்கலாம்¶
இந்த முறிவுகள் ஒரு உண்மையான பின்னடைவு; தெளிவான புரிதலுடன் அணுகுவது உதவும். பெரும்பாலானவை, உங்கள் செயற்கை முழங்கால் மூட்டை அதே இடத்தில் விட்டுவிட்டு, எலும்பு குணமாகும் வரை அதை அசையாமல் பிடித்து வைப்பதன் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன. அது நன்றாகச் செய்யப்படும்போது, எலும்பு பொதுவாக ஒன்றுசேர்கிறது, செயற்கை மூட்டும் தொடர்ந்து செயல்படுகிறது. மேலதிக அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு, இந்த வகை முறிவு உள்ள 100 பேரில் 89 பேர் குணமடைந்தனர். ஆனால் ஒவ்வொரு முறிவும் எதிர்பார்க்கும் காலத்தில் ஒன்றுசேர்வதில்லை. சில எலும்புகள் மெதுவாக ஒன்றுசேர்கின்றன; ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலானவை ஒருபோதும் ஒன்றுசேர்வதே இல்லை. இந்த முறிவுக்குத் தகடு மூலம் சிகிச்சை பெற்ற 100 பேரில் சுமார் 18 பேருக்கு எலும்பு ஒன்றுசேரத் தவறியது; 100 பேரில் சுமார் 24 பேருக்கு இடையில் ஏதாவது ஒரு வகைச் சிக்கல் (complication) ஏற்பட்டது.
குணமாக வாரங்கள் அல்ல, மாதங்கள் ஆகும். ஒன்றுசேரக் கூடுதல் உதவி தேவைப்படும் எலும்புகளில், 3 முதல் 8 மாதங்களுக்குள் எப்போது வேண்டுமானாலும் ஒன்றுசேர்வது காணப்பட்டுள்ளது. நீங்கள் விரைவில் இயல்பு நிலைக்குத் திரும்ப மாட்டீர்கள்; அதை இப்போதே தெரிந்துகொள்வது நல்லது. முறிவு தானே சரியாகிவிட்ட பிறகும், உங்கள் வாழ்க்கைத் தரத்தின் மீதான பாதிப்பு 12 மாதங்கள் வரை நீடிக்கலாம். பலருக்குக் கால் விரைவில் சோர்ந்துவிடுகிறது, படிக்கட்டுகளுக்கு முன்கூட்டியே திட்டமிட வேண்டியுள்ளது, முழங்கால் மீதான நம்பிக்கை மெதுவாகவே திரும்புகிறது. இதுவே மீட்சியின் வழக்கமான போக்கு; ஏதோ தோல்வியடைந்துவிட்டது என்பதற்கான அறிகுறி அல்ல.
சில உண்மையான நல்ல அம்சங்களும் உள்ளன. எலும்பு ஒன்றுசேர்ந்தால், செயற்கை முழங்கால் மூட்டு முன்பு போலவே நன்றாகத் தொடர்ந்து செயல்படும் போக்கு உள்ளது. இந்த முறிவு ஏற்பட்டவர்களின் செயற்கை மூட்டு நீடித்து உழைக்கும் காலம், இந்த முறிவு ஒருபோதும் ஏற்படாதவர்களுடையதைவிட மோசமாக இல்லை. சில சிகிச்சைத் தேர்வுகள் உடனடியாகக் காலின் மீது எடை வைக்கவும் அனுமதிக்கின்றன; இது குறுகிய மருத்துவமனைத் தங்கலையும், அன்றாடச் செயல்பாடுகளுக்கு விரைவாகத் திரும்புவதையும் குறிக்கலாம்.
எலும்பை அப்படியே விட்டுவிட்டால், அது தானாகச் சரியாவது அரிது; அதனால்தான் பொதுவாக ஆரம்பத்திலேயே அறுவை சிகிச்சை அறிவுறுத்தப்படுகிறது. கவனிக்க வேண்டிய முக்கிய அபாயங்கள், எலும்பு ஒன்றுசேரத் தவறுவது, அல்லது சரிசெய்யப்பட்ட பகுதிக்குப் பின்னாளில் மேலும் அறுவை சிகிச்சை தேவைப்படுவது. இந்த எண்ணிக்கைகள் உங்கள் சொந்த முறிவு, உங்கள் எலும்பின் தரம், உங்கள் பொதுவான உடல்நலம் ஆகியவற்றுக்கு எப்படிப் பொருந்தும் என்பதை உங்கள் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர் உங்களுடன் விரிவாகப் பேசுவார்.
எப்போது மருத்துவரைப் பார்க்க வேண்டும்¶
நீங்கள் கீழே விழுந்தாலோ தடுமாறினாலோ, உங்கள் செயற்கை முழங்கால் மூட்டுக்குச் சற்று மேலே அல்லது சற்றுக் கீழே கூர்மையான வலியை உணர்ந்தால், உடனடியாகப் பரிசோதித்துக்கொள்ளுங்கள். காலின் மீது சிறிதும் எடை வைக்க முடியவில்லை என்றாலோ, கால் வடிவம் மாறியோ குட்டையாகியோ தெரிந்தாலோ, அவசர சிகிச்சைப் பிரிவுக்குச் செல்லுங்கள். செயற்கை மூட்டுக்கு அருகில் ஓய்வெடுத்தாலும் குறையாத தொடர் வலி இருந்தாலோ, இரவில் உங்களைத் தூக்கத்திலிருந்து எழுப்பும் வலி இருந்தாலோ, தாமதிக்காமல் உங்கள் GP-யைப் பாருங்கள். முழங்கால் நிலையற்றதாக உணர்ந்தாலோ, நிற்கும்போது கால் உங்களைத் தாங்கும் என்று நம்ப முடியவில்லை என்றாலோ, சிறப்பு நிபுணர் மதிப்பாய்வைக் கேளுங்கள். மெலிந்து பலவீனமடைந்த எலும்பிலேயே இந்த முறிவுகள் ஏற்படுகின்றன; எனவே ஒரு சிறிய தடுமாற்றமே போதுமானதாக இருக்கலாம். முறிவு கண்டறியப்பட்டால், எலும்பு தானாகச் சரியாவது அரிது என்பதால், பொதுவாக ஆரம்பத்திலேயே அறுவை சிகிச்சை அறிவுறுத்தப்படுகிறது.
Evidence & references
This is the clinical evidence summary written for health professionals. It is technical, and it lists the research this page was built from. You do not need to read it to understand your treatment or to make a decision about it.
Anatomy & Pathophysiology¶
Bony Anatomy¶
- The bones of the knee are the distal femur, the proximal tibia, and the patella [1].
- The medial femoral condyle is larger and projects farther posteriorly and distally than the lateral condyle [4].
- The lateral femoral condyle projects farther anteriorly and is wider in the medial-lateral direction than the medial femoral condyle [4].
- The tibial articular surface slopes 7° to 10° in the sagittal plane [4].
- The posterior slope of the medial tibial plateau averages 10.7° and the lateral plateau averages 7.2° [9].
- The medial tibial plateau is larger than the lateral plateau and is concave in its frontal and sagittal planes [4].
- The lateral tibial plateau is smaller, more circular, concave in the frontal plane, and convex in the sagittal plane [4].
- The patella is the largest sesamoid bone in the body with a mean thickness of 2.5 cm [4, 9].
- The patellar articular surface contains a vertical central ridge separating the broader lateral facet from the medial facet, and a smaller medial odd facet [4].
- The fibular head is located a mean of 1.5 cm distal to the joint line, with a range of 6 to 32 mm [9].
Ligaments¶
- The anterior cruciate ligament (ACL) prevents anterior translation and rotation of the tibia on the femur [1].
- The posterior cruciate ligament (PCL) prevents posterior subluxation of the tibia on the femur [1].
- The medial collateral ligament (MCL) stabilizes the knee to valgus stresses [1].
- The lateral collateral ligament (LCL) is the main stabilizer against varus stress [1].
- The ACL is composed of 90% type I collagen and 10% type III collagen [4, 9].
- The mean length of the ACL is 33 mm and the mean midsubstance width is 11 mm [4, 9].
- The femoral attachment of the ACL is a semicircular area on the posteromedial aspect of the lateral femoral condyle [4, 9].
- The tibial attachment of the ACL is a broad, irregular, oval-shaped area between the medial and lateral tibial spinous processes [4, 9].
- The anteromedial bundle of the ACL is tight in knee flexion and the posterolateral bundle is tight in knee extension [9].
- The PCL has a mean length of 38 mm and a mean width of 13 mm [9, 17].
- The PCL femoral footprint is a broad, semicircular attachment on the anterolateral aspect of the medial femoral condyle [9, 17].
- The PCL tibial insertion is located 10 to 15 mm distal to the joint line on the posterior tibia [9, 17].
- The anterolateral bundle of the PCL is larger and comprises 85% of the PCL's cross-sectional area [17].
- The popliteofibular ligament is present in 90% of knees and runs from the popliteus tendon to the posterior fibular head [1].
- The posterolateral corner (PLC) consists of the fibular collateral ligament, iliotibial band, popliteofibular ligament, biceps femoris, and popliteus tendon [14].
Menisci¶
- The menisci are C-shaped fibrocartilaginous disks that provide shock absorption, increase joint congruency, enhance stability, and aid in synovial fluid distribution [1].
- The medial meniscus is firmly attached to the joint capsule along its entire peripheral edge [1].
- The lateral meniscus is attached to the anterior and posterior capsule but has a region posterolaterally where it is not firmly attached [1].
- The medial meniscus has less mobility than the lateral meniscus and is more susceptible to tearing when trapped between the femoral condyle and tibial plateau [1].
- The lateral meniscus is larger than the medial meniscus and carries a greater share of the lateral compartment pressure [1].
- The medial meniscus has a mobility of 5 mm and the lateral meniscus has a mobility of 10 mm [9].
- Vascular supply to the menisci penetrates into 20% to 30% of the peripheral medial meniscus and 10% to 25% of the peripheral lateral meniscus [9].
Vascular and Nerve Anatomy¶
- The blood supply to the knee is formed from an anastomosis including the descending geniculate artery, superior and inferior geniculate arteries, middle geniculate artery, and anterior tibial recurrent arteries [4].
- The middle geniculate artery supplies both the anterior and posterior cruciate ligaments [4].
- The knee is innervated by branches of the femoral nerve (L2, L3, L4), obturator nerve (L2, L3, L4), and sciatic nerve (L4, L5, S1, S2) [4].
- The posterior articular branch of the tibial nerve is the largest nerve providing innervation to the intra-articular knee [4].
- The popliteal artery travels through the adductor hiatus where it is relatively immobile and distally through the fibrous arch deep to the soleus muscle [14].
- The common peroneal nerve travels along the posterior edge of the biceps femoris and continues distally around the fibular neck [14].
Kinematics¶
- The knee is a hinge joint that incorporates both gliding and rolling motions [5, 6].
- The "screw-home" mechanism involves the tibia externally rotating 5 degrees in the final 15 degrees of extension [5, 6].
- The greatest range of motion occurs in the sagittal plane at approximately 160° [21].
- Knee rotation ranges from 45° in external rotation to 30° in internal rotation [21].
- In the frontal plane, the range of motion in both abduction and adduction reaches a maximum of 10° [21].
- During walking, knee range of motion reaches approximately 70° in the sagittal plane, 15° in the frontal plane, and 10° in the transverse plane [21].
- The normal instant center of the knee joint follows a semicircular path related to the tibiofemoral surface and ligaments [21].
- Rupture of the cruciate ligaments or disruption of the tibiofemoral surface causes a major change in the path of the instant center, leading to articular dysfunction [21].
- In full extension, the knee slightly hyperextends with slight tibial external rotation while collateral and cruciate ligaments tighten to lock the knee [22].
- The popliteus muscle initiates flexion by pulling the lateral femoral condyle backward while the medial femoral condyle slides forward, resulting in tibial internal rotation [22].
Periprosthetic Fracture Pathophysiology¶
- The incidence of periprosthetic fracture of the distal femur in total knee arthroplasty is 0.3% to 2.5% [31].
- The incidence of periprosthetic tibial fracture in primary total knee arthroplasty is 0.7% or less [31].
- Anterior femoral notching during femoral preparation weakens the anterior femur at the bone-component interface [31].
- Notching decreases the fracture resistance of the distal femur but does not necessarily equate to a higher risk of supracondylar femur fracture [31].
- Risk factors for periprosthetic distal femur fracture include rheumatoid arthritis, neurologic disorders, chronic steroid therapy, osteopenia or osteoporosis, and osteolysis with bone loss [31].
- Risk factors for periprosthetic tibial fracture include insertion of a long-stem component, a loose tibial component, periprosthetic osteolysis, malalignment of components, component removal during revision, and tibial tubercle osteotomy [31].
- The fracture line in periprosthetic fractures may be obscured by a metallic component on plain radiographs [31].
Investigations¶
Plain Radiography¶
- Plain radiographs are appropriate initial imaging studies for most knee conditions, allowing assessment of traumatic injury, arthritis, patellofemoral alignment, osteochondral injury, bone neoplasm, and surgical implants [3].
- Imaging studies should include at least two perpendicular views: AP and lateral [3].
- Weight-bearing AP (extension) views are used to assess cartilage loss from the distal femur and tibial plateau [3].
- Weight-bearing PA (Rosenberg; flexion) views are used to assess cartilage loss from the posterior femur and tibial plateau [3].
- Patellofemoral views are used to assess patellofemoral alignment, patellar and trochlear morphology, osteochondral injury, and patellofemoral arthritis [3].
- Notch views are used to assess posterior femoral cartilage, notch width, and osteophytes [3].
- Non-weight-bearing radiographs may identify acute injury without the risk of fracture displacement [3].
- Radiography may identify subchondral sclerosis, joint space narrowing, subchondral cysts, osteophytes, and joint subluxation in osteoarthritis [3].
- Radiography may identify linear radiolucency or radiodensity in stress fractures, most commonly in the proximal medial tibia [3].
- Radiography may identify a mixed sclerotic pattern with a subchondral, epiphyseal, or metaphyseal location in osteonecrosis [3].
- Supine AP knee radiographs do not adequately estimate the joint space width needed to estimate the degree of osteoarthritis progression [27].
- A 45° standing flexion view was introduced to better evaluate joint space due to inaccuracies in plain frontal radiographs [27].
- The fixed flexion view (FFV) technique uses a 10° caudal irradiation angle and fixed limb position for improved reproducibility and joint space evaluation [27].
- The Lyon Schuss view (LSV) requires fluoroscopic adjustment of the irradiation angle relative to the medial tibial plateau for more accurate joint space width measurement but involves higher radiation exposure and complex positioning [27].
- Goniometer readings of long limb alignment or measured on an FFV correlate well with angles measured on long limb radiographs, providing an alternative if long limb radiographs are not available [27].
- The Kellgren-Lawrence (KL) classification grades osteoarthritis severity from 0 to 4 based on AP knee radiograph features including osteophytes and joint space narrowing [23].
- Knee arthroplasty is recommended when KL Grade 4 findings are present [23].
Computed Tomography¶
- CT provides enhanced bone detail through a three-dimensional study performed with ionizing radiation [3].
- CT imaging in axial, sagittal, and coronal planes helps visualize fracture lines, displacement, osteolytic lesions around joint arthroplasty, and cortical disruption in infection or neoplasia [3].
- Three-dimensional CT reconstructions may help with preoperative planning for complex intra-articular fractures, multiplanar osteotomy for limb malalignment, and reconstitution of bone loss in joint arthroplasty [3].
- Axial plane CT imaging of the knee can help assess the rotational alignment of components of a total knee arthroplasty in cases of patellar maltracking [3].
- Three-dimensional CT with remodeling is used for preoperative planning for reconstruction associated with dysplasia, post-trauma planning, and complex total knee arthroplasty planning [23].
Magnetic Resonance Imaging¶
- MRI may help assess overall limb alignment and further delineate intra-articular and extra-articular soft tissues, including cartilage, menisci, ligaments, tendons, muscles, and nerve and vascular structures [3].
- MRI findings of edema, intra-articular fluid, disruption of ligament fibers, and atypical ligament contour may suggest cruciate ligament injury [3].
- MRI can identify patterns of meniscal injury by location, pattern (horizontal, longitudinal, radial, complex), and displacement [3].
- MRI may identify the degree of articular cartilage injury, associated bone marrow edema, and lesion location [3].
- MRI may identify edema, avulsion, or discontinuity for extra-articular ligaments such as the MCL/LCL or associated posteromedial and posterolateral ligamentous complexes [3].
- MRI may be used to assess the continuity of the quadriceps or patellar tendon [3].
- MRI may be used to assess neurovascular structures, including the margin of resection for a neoplasm, vascular malformation, or location of nerves relative to popliteal cysts [3].
- MRI is the most useful study for differentiating osteonecrosis from other conditions such as osteochondritis dissecans, transient osteoporosis, bone bruises, or occult fractures [29].
- A serpentine lesion within a well-demarcated border is a specific finding on MRI for osteonecrosis [29].
- MRI is not indicated if the joint space is significantly narrowed on radiograph in the arthritic patient population [23].
- MRI is used when osteonecrosis is suspected in the arthritic patient population [23].
Nuclear Medicine¶
- Increased radionuclide activity in bone may be a normal postoperative finding for up to 6 to 12 months after a fracture repair or arthroplasty [3].
- Technetium-99 (Tc-99) may help identify infection, neoplasia, occult fracture, bone healing, active phases of heterotopic ossification, implant loosening, or failure of osseointegration [3].
- Gallium-67 (Ga-67) may help differentiate between aseptic and septic prosthetic loosening, requiring 24 to 72 hours for a complete study [3].
General Assessment¶
- Radiographic studies help confirm the clinical diagnosis of a joint disorder determined using the patient’s history and physical examination [3].
- Physical examination along with radiographic or advanced imaging findings must be used concomitantly to determine the source of symptoms and appropriate surgical intervention [7].
- Assessment of the joint must combine physical examination along with radiographic (including full-length alignment views) and MRI findings for cartilage injury [30].
References¶
[1] A Lange Medical Book Current Diagnosis Treatment In Orthopedics Fifth Edition. 3Sports Medicine > Image KNEE INJURIES.
[3] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Radiographic Evaluation and Surgical Anatomy of the Knee > I. Radiographic Evaluation.
[4] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Anatomy and Biomechanics of the Knee > I. Anatomy.
[5] Miller S Review Of Orthopaedics. SECTION 16 PATELLAR TRACKING IN TOTAL KNEE ARTHROPLASTY > SECTION 1 KNEE > ANATOMY (FIG. 4.1).
[6] Miller S Review Of Orthopaedics. SECTION 1 KNEE > ANATOMY (FIG. 4.1).
[7] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Arthroscopy and Preservation, Knee Reconstruction > Introduction.
[9] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Radiographic Evaluation and Surgical Anatomy of the Knee > II. Surgical Anatomy of the Knee.
[14] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Knee Dislocations and Patellar Fractures* > I. Knee Dislocations.
[17] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 59: Patellar Fractures and Dislocations and Extensor Mechanism Injuries > Posterior Knee Anatomy.
[21] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Biomechanics and Wear in Joint Arthroplasty > III. The Knee Joint.
[22] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Anatomy > Knee Kinematics.
[23] Miller S Review Of Orthopaedics. SECTION 16 PATELLAR TRACKING IN TOTAL KNEE ARTHROPLASTY > SECTION 11 KNEE ARTHRITIS ASSESSMENT.
[27] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Anatomy > Imaging (Radiograph, MRI, CT Scan, Dynamic Versus Static) > Radiograph.
[29] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. General Evaluation of the Knee Patient > III. Osteonecrosis.
[30] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Arthroscopy and Preservation, Knee Reconstruction > Summary.
[31] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Periprosthetic Fractures Associated With Total Hip and Knee Arthroplasty > II. Total Knee Arthroplasty.