Lý do phẫu thuật này được đề xuất¶
Phẫu thuật này là cắt và chỉnh hình xương đùi ở phần dưới nhằm thay đổi cách trọng lượng cơ thể tác động lên khớp gối. Chúng tôi thường đề xuất phương pháp này cho những người trẻ tuổi, năng động mà cơn đau gối xuất phát từ tình trạng viêm khớp thoái hóa ở phía ngoài khớp, kèm theo tư thế đầu gối bị vẹo ra ngoài (valgus). Phẫu thuật cũng có thể hữu ích nếu xương bánh chè của bạn thường bị trật khớp hoặc cảm thấy không ổn định. Với những vấn đề kéo dài như vậy, chúng tôi thường thử các phương pháp điều trị không phẫu thuật trước, chẳng hạn như thay đổi hoạt động và vật lý trị liệu; chỉ khi các phương pháp này chưa mang lại hiệu quả đáng kể thì mới cân nhắc phẫu thuật. Mục tiêu là làm thẳng lại chi, giúp trọng lượng cơ thể không còn tác động lên vùng khớp bị tổn thương, từ đó giảm đau và giúp bạn tiếp tục duy trì lối sống năng động, tham gia các môn thể thao trong 10 năm hoặc lâu hơn nữa.
Trước khi phẫu thuật¶
Để lên kế hoạch phẫu thuật, chúng tôi sẽ chụp X-quang khớp gối của bạn khi bạn đứng thẳng; đôi khi còn chụp MRI hoặc siêu âm nữa. Các hình ảnh này cho thấy mức độ còn lại của sụn, cách xương bánh chè di chuyển, và sự liên kết của toàn bộ chi từ hông xuống mắt cá chân. Các số đo thu được sẽ giúp xác định chính xác vị trí cần cắt xương.
Trong tuần trước phẫu thuật, vui lòng ngừng dùng mọi loại thuốc chống viêm và hãy hỏi ý kiến chúng tôi về các loại thuốc chống đông máu. Bạn không được ăn uống trong vòng bảy giờ trước khi phẫu thuật. Chúng tôi yêu cầu thời gian bảy giờ thay vì sáu giờ để có thể sắp xếp cho bạn vào phẫu thuật sớm hơn nếu lịch mổ có thay đổi. Hãy nhờ ai đó đưa bạn về nhà sau phẫu thuật; đồng thời mang theo danh sách các loại thuốc hiện đang dùng cùng bộ quần áo rộng rãi, thoải mái để thay sau khi mổ. Nếu bạn mắc các bệnh lý khác, có thể bạn sẽ cần làm xét nghiệm máu hoặc được bác sĩ gây mê thăm khám lại.
Vào ngày phẫu thuật¶
Bạn đến đơn vị tiếp nhận bệnh nhân phẫu thuật của bệnh viện, nơi bạn sẽ được làm thủ tục nhập viện và chuẩn bị cho ca mổ. Tại đây, bạn sẽ gặp bác sĩ gây mê. Ca phẫu thuật này được thực hiện dưới gây mê toàn thân. Đôi khi người ta còn tiêm thuốc gây tê vùng để giảm đau sau mổ; bác sĩ gây mê sẽ trao đổi với bạn về vấn đề này vào ngày hôm đó. Sau đó, bạn sẽ được đưa vào phòng mổ để tiến hành ca phẫu thuật.
Bạn tỉnh dậy tại khu vực hồi sức, nơi các điều dưỡng viên theo dõi tình trạng sức khỏe của bạn trong lúc thuốc mê hết tác dụng. Khi tình trạng sức khỏe ổn định, bạn sẽ được chuyển đến khu nội trú hoặc về nhà, tùy thuộc vào loại phẫu thuật và mức độ hồi phục của bạn.
Quy trình phẫu thuật¶
Bác sĩ phẫu thuật sẽ rạch một đường ở một bên đầu gối, ngay phía trên phần dưới xương đùi. Vị trí chính xác của đường rạch phụ thuộc vào kỹ thuật phù hợp với tình trạng đầu gối của bạn. Qua đường rạch này, xương được cắt gần như hết chiều dày, sau đó được uốn nhẹ để chân của bạn trở lại tư thế thẳng hàng hơn. Kỹ thuật phổ biến sử dụng đường cắt hình chữ V giúp bác sĩ điều chỉnh lại vị trí xương một cách hiệu quả mà không cần loại bỏ bất kỳ mảnh xương nào.
Sau khi xương đã ở vị trí mới, một tấm kim loại cùng các vít sẽ được dùng để cố định xương trong lúc lành lại. Tấm kim loại này được đặt cẩn thận dọc theo mặt sau xương, nhằm ngăn hai đầu xương cắt không bị di chuyển so với nhau khi đầu gối cử động. Một số kỹ thuật còn sử dụng tấm kim loại khóa, trong đó các vít bám chặt vào tấm kim loại, tạo thành khung cố định vững chắc giúp bệnh nhân có thể chịu tải trọng lên chân sớm sau phẫu thuật.
Cuối cùng, vết rạch được khâu lại bằng chỉ và phủ gạc lên trên. Toàn bộ quy trình phẫu thuật chỉ thực hiện qua một đường rạch duy nhất; phương pháp này giúp rút ngắn thời gian phẫu thuật và giảm thiểu mất máu.
Trong trường hợp khớp đầu gối bị ảnh hưởng do vấn đề liên quan đến xương bánh chè, cùng kỹ thuật này có thể giúp xoay nhẹ xương đùi để xương bánh chè di chuyển đúng vào rãnh của nó thay vì lệch ra ngoài. Đôi khi các thủ thuật khác cũng được kết hợp với việc cắt xương, chẳng hạn như ghép sụn chêm (sử dụng sụn từ người hiến tặng để bảo vệ khớp) hoặc ghép mô sụn nhằm phục hồi vùng xương bị tổn thương. Bác sĩ phẫu thuật sẽ thông báo cho bạn biết trước nếu những thủ thuật này cần thiết đối với trường hợp của bạn.
Sau khi phẫu thuật¶
Bạn sẽ tỉnh dậy tại khu vực hồi sức, sau đó chuyển sang phòng bệnh khi đã sẵn sàng. Các điều dưỡng sẽ theo dõi tình trạng của bạn và cho dùng thuốc giảm đau để bạn cảm thấy thoải mái. Vết thương ở chân sẽ được băng bó; bạn có thể bắt đầu chịu trọng lượng lên chân sớm bằng cách dùng nạng hoặc khung hỗ trợ. Trong 24 giờ đầu sau khi về nhà, cần có người ở bên cạnh bạn. Đội ngũ y tế sẽ thông báo cho bạn biết là bạn có thể về nhà ngay hay phải ở lại bệnh viện qua đêm. Chúng tôi sẽ giữ băng gạc trên vết thương khoảng 10 ngày; vui lòng đừng tháo băng ra trước thời hạn đó trừ khi chúng tôi yêu cầu. Chúng tôi sẽ thay hoặc gỡ băng gạc khi khám lại cho bạn.
Quá trình hồi phục¶
Trong vài ngày đầu, đầu gối của bạn sẽ cảm thấy đau và sưng. Các thuốc giảm đau sẽ giúp bạn cảm thấy dễ chịu hơn; tình trạng sưng cũng sẽ dần giảm trong những tuần tiếp theo. Việc nghỉ ngơi với chân được nâng cao, chườm đá và dùng thuốc giảm đau theo chỉ định của bác sĩ đều có ích.
Trong giai đoạn đầu, bạn sẽ đi lại bằng nạng hoặc khung hỗ trợ; bạn có thể chịu một phần trọng lượng cơ thể lên chân theo sự cho phép của bác sĩ phẫu thuật. Chuyên viên vật lý trị liệu sẽ hướng dẫn bạn các bài tập nhằm duy trì sự vận động của đầu gối và tăng cường sức mạnh cho cơ đùi. Bạn có thể di chuyển quanh nhà và thực hiện các công việc nhẹ nhàng hàng ngày, nhưng tuyệt đối không được cố gắng vượt qua cơn đau. Ban đầu, việc nằm ngửa với chân được đặt ở tư thế thoải mái và có chỗ nâng đỡ là cách ngủ hiệu quả.
Khi tình trạng sưng giảm và khả năng vận động được cải thiện, bạn sẽ dần chuyển từ việc dùng nạng sang đi lại bình thường. Một khi bác sĩ phẫu thuật cho phép, bạn có thể lái xe trở lại; hướng dẫn lái xe của chúng tôi sẽ nêu rõ các quy định cần tuân thủ. Khi đầu gối đã trở nên vững chắc và ổn định, bạn có thể từng bước quay lại công việc và các hoạt động thể thao. Hầu hết mọi người đều có thể trở lại công việc và các thú vui thường ngày; nhiều người thậm chí còn đạt lại mức độ thể thao như trước khi gặp chấn thương.
Quá trình hồi phục có thể khác nhau tùy từng người. Thời gian hồi phục của bạn có thể khác đi; bác sĩ phẫu thuật và chuyên viên vật lý trị liệu sẽ hướng dẫn bạn từng bước trong suốt quá trình này.
Những biến chứng có thể xảy ra¶
Hầu hết bệnh nhân đều hồi phục tốt, nhưng đôi khi vẫn có thể gặp phải các vấn đề. Bác sĩ phẫu thuật và đội ngũ y tế sẽ theo dõi sát sao để phát hiện sớm bất kỳ dấu hiệu bất thường nào.
Đôi khi xương không liền lại như dự kiến, hoặc liền ở một vị trí hơi khác so với mong muốn. Bạn có thể cảm thấy đau kéo dài tại vết mổ, hoặc cảm giác rằng chân vẫn chưa thẳng. Tấm kim loại và các ốc vít cũng có thể gây kích ứng; thậm chí ốc vít có thể bị gãy. Nếu bạn nghe thấy tiếng lục cục hoặc tiếng cọ xát mới ở khớp gối, hoặc cơn đau tái phát sau khi đã thuyên giảm, hãy báo ngay cho bác sĩ trong lần tái khám tới.
Vết thương cũng có thể gây ra vấn đề. Hãy chú ý nếu thấy vùng da quanh vết thương bị đỏ lan rộng, dịch tiết chảy ra qua băng gạc, hoặc cơn đau âm ỉ, dữ dội không giảm khi dùng thuốc giảm đau thông thường. Đây có thể là dấu hiệu của nhiễm trùng hoặc tụ máu dưới vết thương. Hãy gọi cho phòng khám nếu nhận thấy bất kỳ triệu chứng nào. Nếu có sốt hoặc vùng da đỏ lan rộng nhanh chóng, hãy đến ngay phòng cấp cứu.
Trong trường hợp hiếm gặp, tình trạng phù nề ở chân có thể trở nên nguy hiểm. Nếu thấy cẳng chân đột nhiên sưng lên, đau và mềm nhũn, hoặc cảm giác tê, đau dữ dội, hãy đến phòng cấp cứu ngay lập tức. Tương tự, nếu các ngón chân trở nên nhợt nhạt hoặc lạnh, cũng cần đi cấp cứu ngay.
Trong quá trình phẫu thuật, có khả năng nhỏ là mạch máu hoặc dây thần kinh gần khớp gối bị tổn thương, hoặc xương bị nứt nhẹ khi được nắn thẳng. Bác sĩ phẫu thuật sẽ theo dõi kỹ và xử lý ngay nếu các tình trạng này xảy ra.
Đôi khi kết quả chỉnh sửa không duy trì được, hoặc khớp gối không gập lại dễ dàng như mong đợi. Nếu cơn đau hoặc tình trạng cứng khớp vẫn tiếp diễn, bác sĩ sẽ thảo luận về các phương án điều trị, có thể bao gồm phẫu thuật bổ sung hoặc, sau nhiều năm, thay khớp gối nếu viêm khớp tiến triển.
Bảng các biến chứng dưới đây liệt kê tỷ lệ xảy ra của từng tình trạng nếu bạn muốn biết thông tin cụ thể.
Khi nào nên gọi cho chúng tôi¶
Hãy tin vào trực giác của mình. Nếu bạn cảm thấy không khỏe, hãy gọi cho chúng tôi. Hãy liên hệ phòng khám nếu bạn thấy có sốt, vùng vết thương ngày càng đỏ lên hoặc tiết dịch, hoặc cơn đau ngày càng tăng dần. Hãy đến phòng cấp cứu nếu bạn bị đau dữ dội đột ngột, mắt cá chân sưng phù, hoặc khó thở. Bạn cũng nên đến phòng cấp cứu nếu chân bị tê, lạnh, nhợt nhạt, hoặc bạn không thể cử động được. Những triệu chứng này cần được đánh giá ngay lập tức. Nếu còn băn khoăn, hãy gọi cho chúng tôi và chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn.
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 [3].
- The lateral femoral condyle projects farther anteriorly and is wider in the medial-lateral direction than the medial femoral condyle [3].
- The sulcus terminalis is a small ridge on the lateral femoral condyle just distal to the intercondylar notch that separates the patellofemoral and tibiofemoral articular surfaces [3].
- The trochlear groove separates the femoral condyles anteriorly and constitutes the patellofemoral articulation [3].
- The intercondylar notch is of variable width and is the site of attachment of the cruciate ligaments [3].
- The tibial articular surface slopes 7° to 10° in the sagittal plane [3].
- The medial tibial plateau is larger than the lateral plateau and is concave in its frontal and sagittal planes [3].
- The lateral tibial plateau is smaller and more circular than the medial plateau, concave in the frontal plane and convex in the sagittal plane [3].
- The medial and lateral tibial plateaus are separated by the intercondylar eminence and its medial and lateral spinous processes [3].
- The tibial tuberosity is the site of attachment of the patellar tendon and is typically located in the midline anteriorly but may be slightly lateral [3].
- Gerdy’s tubercle is the insertion site of the iliotibial band and is located 2 to 3 cm lateral to the tibial tubercle on the proximal tibia [3].
- The proximal fibula articulates with a facet of the lateral cortex of the tibia and is not part of the knee articulation [3].
- The patella is the largest sesamoid bone in the body and averages 2.5 cm in thickness [3].
- The patella has the thickest articular surface in the body, approximately 5 mm in the midportion and 2 mm on the sides [3].
- The patellar articular surface contains a vertical, central ridge that separates the broader lateral facet from the medial facet, and a smaller, more medial facet called the odd facet [3].
- The posterior slope of the tibia is a mean of 10.7° in the medial plateau and 7.2° in the lateral plateau [17].
- The fibular head is located a mean of 1.5 cm distal to the joint line, with a range of 6 to 32 mm below the joint line [17].
- The medial epicondyle is the most anterior and distal osseous prominence of the distal femur [3].
- The adductor tubercle is proximal and posterior to the medial epicondyle [3].
- The gastrocnemius tubercle is slightly distal and posterior to the adductor tubercle [3].
- The MCL originates on the femoral sulcus approximately 3.2 cm proximal and 4.8 cm posterior to the articular surface of the femur at the knee [17].
- The lateral trochlear facet resists lateral subluxation of the patella [17].
- The PCL inserts on the anteromedial wall of the intercondylar notch and the ACL inserts on the posterolateral wall [17].
Ligaments¶
- The anterior cruciate ligament (ACL) travels from the medial border of the lateral femoral condyle to its insertion site anterolateral to the medial tibial spine [1].
- The 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 PCL runs from the lateral aspect of the medial femoral condyle to the posterior aspect of the tibia, just below the joint line [1].
- The medial collateral ligament has superficial and deep portions which stabilize the knee to valgus stresses [1].
- The lateral collateral or fibular collateral ligament runs from the lateral femoral condyle to the head of the fibula [1].
- The lateral collateral ligament is the main stabilizer against varus stress [1].
- The popliteofibular ligament is present in 90% of knees and runs from the tendon of the popliteus muscle to the styloid on the posterior fibular head [1].
- The ACL is composed of 90% type I collagen and 10% type III collagen [3].
- The mean length of the ACL is 33 mm and the mean midsubstance width is 11 mm [3].
- The femoral attachment of the ACL is a semicircular area (20 mm long and 10 mm wide) on the posteromedial aspect of the lateral femoral condyle [3].
- The tibial attachment of the ACL is a broad, irregular, oval-shaped area (30 mm long and 10 mm wide) slightly medial and anterior to the midline and between the medial and lateral tibial spinous processes [3].
- The ACL is an intra-articular ligament but technically extrasynovial as it is surrounded by synovium [15].
- The ACL has a variable length of 22 to 41 mm and width of 7 to 12 mm, consistently narrowest in the midsubstance [15].
- The femoral origin of the ACL is on the posteromedial edge of the lateral femoral condyle, posterior to the lateral intercondylar ridge [15].
- The tibial footprint of the ACL is on the tibial plateau in the anterior intercondylar fossa between the medial and lateral tibial spines [15].
- The tibial insertion of the ACL is 120% larger than the femoral insertion [15].
- The PCL has a mean length of 38 mm and mean width of 13 mm [17].
- The femoral attachment of the PCL is a broad, crescent-shaped area on the anterolateral medial femoral condyle with a mean length of 30 mm and mean width of 5 mm [17].
- The tibial insertion of the PCL onto the posterior central sulcus is 10 to 15 mm distal to the joint line of the knee [17].
- The anteromedial bundle of the ACL is tight in knee flexion and the posterolateral bundle is tight in knee extension [17].
- The posterolateral bundle of the ACL is responsible for preventing the pivot-shift phenomenon and stabilizes against anterior translation with 30° of knee flexion [17].
- The anteromedial bundle of the ACL increases anterior tibial translation at 60° and 90° of knee flexion [17].
- The anterolateral bundle of the PCL is stronger and stiffer than the posteromedial bundle and is tight in knee flexion [17].
- The posteromedial bundle of the PCL is tight in knee extension [17].
- The ACL is typically subjected to peak loads of 170 N during walking and up to 500 N with running [18].
- The ultimate strength of the ACL in young patients is about 1750 N [18].
- The ACL fails by serial tearing at 10% to 15% elongation [18].
- Sectioning the PCL increases contact pressures in the medial compartment and the patellofemoral joint [18].
Menisci¶
- The menisci are C-shaped fibrocartilaginous disks in the knee that provide shock absorption, allow for increased congruency between joint surfaces, enhance joint stability, and aid in distribution of synovial fluid [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 there is 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 than the medial meniscus carries for the medial compartment [1].
- The medial meniscus has a semicircular shape, which covers approximately 50% to 60% of the medial tibial plateau in adulthood [13].
- The posterior horn of the medial meniscus averages 11 mm in the anterior-posterior dimension, whereas the anterior horn is narrower [13].
- The anterior horn of the medial meniscus attaches to the tibia anterior to the ACL near the intercondylar fossa [13].
- The posterior root of the medial meniscus attaches in the posterior intercondylar fossa between the lateral meniscus and PCL [13].
- The lateral meniscus has a more circular C-shape with symmetric sizes of the anterior and posterior horns [13].
- The lateral meniscus anterior root attaches anterior to the intercondylar eminence and just lateral to the ACL insertion site on the tibia [13].
- The lateral meniscus posterior root attaches posterior to the lateral tibial spine just anterior to the medial meniscus posterior root [13].
- The popliteomeniscal fascicles extend from the lateral meniscus to the posterior capsule to create the popliteal hiatus [13].
- The meniscofemoral ligaments connect the posterior horn of the lateral meniscus to the medial femoral condyle [13].
- The ligament of Humphrey crosses anterior to the PCL and the ligament of Wrisberg crosses posteriorly [13].
- The less continuous attachment of the lateral meniscus to the capsule allows for greater meniscal mobility [13].
- Mean lateral meniscus excursion is 11.2 mm versus a mean medial meniscus excursion of 5.1 mm occurring from knee extension to flexion [13].
- Menisci have three zones based on vasculature and extracellular matrix composition: white-white (ww), red-white (rw), and red-red (rr) [13].
- The inner one-third of the meniscus is avascular and called the white-white zone [13].
- The middle zone is called the red-white zone because it has limited vasculature [13].
- The back one-third is called the red-red zone because it is the most vascularized tissue region with access to blood supply through vessels arising from the geniculate arteries [13].
- Menisci are crescent-shaped, fibrocartilaginous structures with a triangular cross section [17].
- Menisci consist of type I collagen fibers arranged obliquely, radially, and vertically [17].
- Vascular supply to the menisci is derived from the geniculate arteries, which penetrate into 20% to 30% of the peripheral medial meniscus and 10% to 25% of the peripheral lateral meniscus [17].
- Menisci help with load transmission and bear one-third to one-half body weight [18].
- Removal of menisci increases contact stresses up to four times the load transfer to bone [18].
Vascular and Nerve Anatomy¶
- The blood supply to the knee is formed from an anastomosis around the knee derived from the descending geniculate artery, medial and lateral superior geniculate arteries, medial and lateral inferior geniculate arteries, middle geniculate artery, and anterior tibial recurrent arteries [3].
- The middle geniculate artery supplies both the anterior and posterior cruciate ligaments [3].
- The inferior geniculate arteries pass deep to their respective collateral ligaments [3].
- The blood supply of the patella is derived from the geniculate artery complex with some contribution from the anterior tibial recurrent artery and primarily exists in the middle to inferior portions of the patella [3].
- 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) [3].
- The largest nerve providing innervation of the intra-articular knee is the posterior articular branch of the tibial nerve [3].
- The posterior articular branch of the tibial nerve supplies the infrapatellar fat pad, the synovial covering over the cruciate ligaments, and the periphery of the meniscus [3].
- Nerves to the cruciate ligaments contain vasomotor and pain fibers as well as mechanoreceptors that may be involved in proprioception [3].
- The infrapatellar branch of the saphenous nerve arises proximal to the knee joint medially and crosses distal to the patella to innervate the skin over the region of the anterior knee and proximal tibia [3].
- The popliteal artery is near the PCL, and the distance increases with knee flexion [17].
Kinematics and Joint Forces¶
- The knee is a hinge joint that also incorporates both gliding and rolling, which are essential to its kinematics [4].
- The "screw-home" mechanism involves the tibia externally rotating 5 degrees in the final 15 degrees of extension [4].
- Knee joint surface loads are three times body weight during level walking and up to four times body weight with stair walking [18].
- The quadriceps produces maximum anterior force on the tibia at 0 to 60 degrees of knee flexion [18].
- The patella aids in knee extension by increasing the lever arm and stress distribution [18].
- The patella bears half the body weight with normal walking and seven times the body weight with squatting and jogging [18].
- In descending stairs, compressive force in the patellofemoral joint reaches two to three times body weight [18].
- The mechanical axis of the lower extremity runs from the center of the femoral head to the center of the ankle and normally passes just medial to the medial tibial spine [18].
- The mechanical axis of the lower extremity is in 3 degrees of valgus angulation from the vertical axis [18].
- The anatomic axis of the femur is in 6 degrees of valgus angulation from the mechanical axis and 9 degrees versus the vertical axis [18].
- The anatomic axis of the tibia is in 2 to 3 degrees of varus angulation from the mechanical axis [18].
Investigations¶
Plain Radiography¶
- Plain radiographs are appropriate initial imaging studies for most knee conditions because they allow the assessment of traumatic injury, arthritis, patellofemoral alignment, osteochondral injury, bone neoplasm, and surgical implants [21].
- Imaging studies should include at least two perpendicular views: AP and lateral [21].
- Weight-bearing AP (extension) views are used to assess cartilage loss from the distal femur and tibial plateau [21].
- Weight-bearing PA (Rosenberg; flexion) views are used to assess cartilage loss from the posterior femur and tibial plateau [21].
- Patellofemoral views are used to assess patellofemoral alignment (tilt/subluxation), patellar and trochlear morphology, osteochondral injury, and patellofemoral arthritis [21].
- A notch view is used to assess posterior femoral cartilage, notch width, and osteophytes [21].
- Radiographs should be inspected for acute fracture, lateral capsular avulsion (Segond fracture), loose bodies, Pellegrini-Stieda lesion (MCL calcification), and evidence of patellar dislocation [9].
- Stress radiographs should be obtained in patients prior to skeletal maturity to rule out an epiphyseal fracture [9].
- Radiographs may identify subchondral sclerosis, joint space narrowing, subchondral cysts, osteophytes, and joint subluxation in osteoarthritis [21].
- Radiographs can underestimate isolated chondral lesions but may demonstrate joint space narrowing, osteophytes, sclerosis, and cysts [25].
- Weight-bearing AP and lateral views and an axial view of the patellofemoral joint should be reviewed for articular cartilage evaluation [25].
- The ability to detect subtle narrowing or an isolated chondral defect on the flexion surface may be improved with a semiflexed PA view [25].
- Long leg alignment views are used to determine the mechanical axis [25].
- If the mechanical axis traverses the involved compartment (varus knees with medial compartment lesions or valgus knees with lateral compartment lesions), realignment may need to be considered as an initial procedure or as an adjunct to a cartilage restorative procedure [25].
- Radiographs are still the standard for initial evaluation of knee arthritis [29].
- Images for knee arthritis evaluation should include weight-bearing AP and lateral views, a view of the weight-bearing knee flexed at 45-degree angle imaged posterior to anterior, a sunrise view (Merchant view), extension and flexion lateral views, and a standing full-length AP radiograph [29].
- A standing full-length AP radiograph from hip joint to ankle joint is used to evaluate limb alignment and knee deformity [29].
- A standing full-length AP radiograph is used to identify femoral and/or tibial bone deformity (developmental or traumatic) [29].
- The Kellgren-Lawrence (KL) rating grades extent of osteoarthritis based on review of AP knee radiograph [29].
- Primary features used for KL rating include osteophytes (periarticular and tibial spine), joint space narrowing, subchondral sclerosis with or without subchondral cysts, and altered shape of periarticular bones [29].
- KL Grade 0 indicates normal knee features with no osteoarthritis [29].
- KL Grade 1 indicates osteoarthritis possibly present [29].
- KL Grade 2 indicates osteoarthritis present with minimal severity [29].
- KL Grade 3 indicates osteoarthritis present with moderate severity [29].
- KL Grade 4 indicates osteoarthritis present with severe severity [29].
- Knee arthroplasty is recommended when KL Grade 4 findings are present [29].
- With chronic posterolateral instability, degenerative changes of the lateral compartment are often noted on radiographs, including lateral joint space narrowing with osteophytes and subchondral sclerosis [30].
- Stress radiographs can help to better quantify the amount of varus angulation present in posterolateral knee injuries [30].
Computed Tomography¶
- Computed tomography provides a three-dimensional study with ionizing radiation that provides enhanced bone detail [21].
- Imaging in the axial, sagittal, and coronal planes may help visualize fracture lines and displacement, osteolytic lesions around joint arthroplasty, and cortical disruption in cases of infection or neoplasia [21].
- Three-dimensional CT reconstructions may help with preoperative planning for multiplanar osteotomy for limb malalignment [21].
- Three-dimensional CT with remodeling is used for preoperative planning for reconstruction associated with dysplasia, post-trauma planning, and complex total knee arthroplasty planning [29].
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 [21].
- Increasing strength of the magnetic field (measured in Tesla units) increases the resolution of MRI images [21].
- An injected contrast agent (intravenous or intra-articular) may help delineate specific tissues of interest on MRI [21].
- MRI may identify the degree of articular cartilage injury (chondrosis, full-thickness cartilage loss), the presence of associated bone marrow edema, and the location (medial condyle, lateral condyle, trochlea, patella; anterior, posterior) [21].
- MRI can be used to evaluate articular cartilage morphology [25].
- MRI is useful for confirming MCL injury and identifying the site of injury [9].
- MRI is useful to detect the presence of meniscal and other injuries to the knee in the context of MCL injury [9].
- Relative indications for an MRI in MCL injury include an uncertain ACL status despite multiple examinations, evaluation of a suspected meniscal tear, or preoperative evaluation for a planned MCL reconstruction or repair [9].
- MRI is often a useful adjunct for diagnosing posterolateral corner and LCL injuries in the severely injured knee [30].
- MRI findings can refocus the examination to the posterolateral structures when posterolateral injury may have gone unnoticed during initial evaluation [30].
- MRI is grossly overused in the arthritic patient population [29].
- If the joint space is significantly narrowed on radiograph, then MRI is not indicated for knee arthritis [29].
- MRI is used when osteonecrosis is suspected in knee arthritis [29].
- A systematic review quantified the accuracy of MRI for detection of meniscal injury and ACL tear [27].
- Compositional MRI techniques (T1ρ, T2*, dGEMRIC, gagCEST) are used for early recognition of cartilage degeneration [27].
Physical Examination¶
- The physical examination begins with observation of the patient’s gait [1].
- The uninjured knee is examined as a basis of comparison with the injured knee [1].
- Any swelling or effusion should be noted during physical examination [1].
- A small effusion will cause obliteration of the recesses on the medial and lateral aspects of the patellar tendon [1].
- With a larger effusion, diffuse swelling is present in the region of the suprapatellar pouch [1].
- A fluid wave can be palpated on the sides of the patella with a larger effusion [1].
- Active and then passive range of motion is tested carefully [1].
- The knee is palpated to define areas of localized tenderness [1].
- The joint lines are located at the level of the inferior pole of the patella when the knee is flexed to 90 degrees [1].
- Laxity to valgus stresses is assessed by the amount of medial joint space opening that occurs at 30 degrees of flexion [9].
- The knee is stressed at 30 degrees of flexion for MCL evaluation because with the knee in full extension the posterior capsule and PCL will stabilize the knee to valgus stress [9].
- Zero opening is considered normal for MCL valgus stress testing [9].
- 1–4 mm of medial joint space opening indicates a grade I MCL injury [9].
- 5–9 mm of medial joint space opening indicates a grade II MCL injury [9].
- 10–15 mm of medial joint space opening indicates a complete or grade III MCL injury [9].
- Grade I and II MCL injuries typically have a firm end point to valgus stress [9].
- A grade III MCL injury tends to have a soft end point to valgus stress [9].
- The integrity of the LCL is assessed by placing a varus stress with the knee in full extension and 30 degrees of flexion [30].
- The average baseline for varus opening is 7 degrees [30].
- Exam findings with an isolated LCL injury should include varus laxity at 30 degrees of flexion and no instability in full extension [30].
- The dial test is the most useful test to evaluate for posterolateral instability [30].
- The dial test is performed at 30 and 90 degrees of flexion with a significant difference being an angle 5 degrees or greater than the contralateral leg [30].
- Injury to the posterolateral capsule alone is confirmed with greater external rotation at 30 degrees on the dial test [30].
- An isolated PCL injury is confirmed with greater external rotation at 90 degrees on the dial test [30].
- Injury to both posterolateral capsule and PCL is confirmed when there is greater rotation at 30 and 90 degrees compared to the uninjured leg on the dial test [30].
- A careful neurovascular examination should be performed for LCL and/or posterolateral corner injury as the incidence of neurovascular injury, particularly peroneal nerve injury, has been reported in 12–29% of posterolateral knee injuries [30].
- Patients commonly present with a history of a precipitating traumatic event or previous surgery for articular cartilage defects [25].
- An effusion, motion deficits, or limb malalignment may be observed in patients with articular cartilage defects [25].
- Knee stability should be compared with the normal side in patients with articular cartilage defects [25].
- Physical examination along with radiographic or advanced imaging findings must be used concomitantly to determine the source of each patient’s symptoms and to determine appropriate surgical intervention when nonsurgical measures have failed [8].
References¶
[1] A Lange Medical Book Current Diagnosis Treatment In Orthopedics Fifth Edition. 3Sports Medicine > Image KNEE INJURIES.
[3] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Anatomy and Biomechanics of the Knee > I. Anatomy.
[4] Miller S Review Of Orthopaedics. SECTION 1 KNEE > ANATOMY (FIG. 4.1).
[8] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Arthroscopy and Preservation, Knee Reconstruction > Introduction.
[9] A Lange Medical Book Current Diagnosis Treatment In Orthopedics Fifth Edition. 3Sports Medicine > 1. Medial Collateral Ligament Injuries.
[13] Orthopaedic Basic Science Fifth Edition Print Ebook. Biology and Mechanics of the Skeletal Extracellular Matrix > Gross Anatomy.
[15] Rockwood And Green S Fractures In Adults. 59: Patellar Fractures and Dislocations and Extensor Mechanism Injuries > Anterior Cruciate Ligament Anatomy.
[17] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Radiographic Evaluation and Surgical Anatomy of the Knee > II. Surgical Anatomy of the Knee.
[18] Miller S Review Of Orthopaedics. ARTHRODESIS PERSON > Kinetics.
[21] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Radiographic Evaluation and Surgical Anatomy of the Knee > I. Radiographic Evaluation.
[25] Aaos Comprehensive Orthopaedic Review 3. Articular Cartilage Injury and Treatment > IV. Full-Thickness Outerbridge Grade IV Defects.
[27] Orthopaedic Knowledge Update 13 Ebook Without Multimedia. Knee Arthroscopy and Preservation, Knee Reconstruction > Annotated References.
[29] Miller S Review Of Orthopaedics. SECTION 16 PATELLAR TRACKING IN TOTAL KNEE ARTHROPLASTY > SECTION 11 KNEE ARTHRITIS ASSESSMENT.
[30] A Lange Medical Book Current Diagnosis Treatment In Orthopedics Fifth Edition. 3Sports Medicine > 2. Lateral Collateral Ligament Injuries.
