S'abonner

EOS® orthopaedic imaging system to study patellofemoral kinematics: Assessment of uncertainty - 11/02/10

Doi : 10.1016/j.otsr.2009.10.013 
C. Azmy a, , S. Guérard b, X. Bonnet b, F. Gabrielli b, W. Skalli b
a Villeneuve Saint-Georges Interborough hospital center, 40, allée de la Source, 94195 Villeneuve Saint-Georges cedex, France 
b CNRS, Arts et Métiers Biomechanics Laboratory, Paristech, École nationale supérieure d’Arts et Métiers, 151, boulevard de l’Hôpital, 75013 Paris, France 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Summary

Background

Accurate knowledge of knee joint kinematics, especially patellofemoral joint kinematics, is essential for prosthetic evaluation so as to further improve total knee arthroplasty performances. Improving the evaluation of the functioning of the extensor apparatus appears, in this respect, particularly important in this optimization effort.

Objectives

The aim of this study was to propose a new experimental setup for the analysis of knee joint kinematics and to validate its relevance in terms of accuracy and uncertainty. The technique developed herein combines 3D reconstruction imaging with the use of a motion capture system.

Material and methods

Eight pairs of fresh-frozen cadaver specimens with no evidence of previous knee surgery were studied using a new test rig where the femur remains fixed and the tibia is free to rotate. The flexion–extension cycles were executed using computer-controlled traction of the quadriceps tendon combined with an antagonist force applied to the distal part of the tibia. Knee joint kinematics were tracked using an optoelectronic motion capture system after a preliminary stage of data acquisition of bone geometry and markers position. This stage was carried out using a new digital stereophotogrammetric system, EOS®, combined with specific 3D reconstruction software that also determined the coordinate system used in the kinematic analysis. The resulting uncertainty was assessed as was its impact on the estimated kinematics.

Results

Test results on eight knees validated the setup designed for the analysis of knee joint kinematics during the flexion–extension cycle. More specifically, the statistical results show that measurement uncertainty for rotations and translations remains below 0.4 and 1.8 mm, respectively, for the tibia and 0.4 and 1.2 mm for the patella (±2 S.D. for all four measurements).

Discussion

The combination of 3D imaging and motion capture enables the proposed method to track the real-time motion of any bone segment during knee flexion–extension cycle. In particular, the new test rig introduced in this paper allows in vitro measurements of the patellofemoral and tibiofemoral kinematics with a good level of accuracy. Moreover, this personalized experimental analysis can provide a more objective approach to the evaluation of knee implants as well as the validation of the finite-elements-based models of the patellofemoral joint.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Knee, Patellofemoral joint, Kinematics, Experimental study, Stereoradiography, EOS® imaging system


Plan


© 2010  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 96 - N° 1

P. 28-36 - février 2010 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Importance of screw position in intertrochanteric femoral fractures treated by dynamic hip screw
  • M. Güven, U. Yavuz, B. Kadıoğlu, B. Akman, V. Kılınçoğlu, K. Ünay, F. Altıntaş
| Article suivant Article suivant
  • Patellar height relevance in opening-wedge high tibial osteotomy
  • M.H. El Amrani, B. Lévy, S. Scharycki, A. Asselineau

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.