Description of an evaluation system for knee kinematics in ligament lesions, by means of optical tracking and 3D tomography

ObjectiveTo describe and demonstrate the viability of a method for evaluating knee kinematics, by means of a continuous passive motion (CPM) machine, before and after anterior cruciate ligament (ACL) injury.MethodsThis study was conducted on a knee from a cadaver, in a mechanical pivot-shift simulator, with evaluations using optical tracking, and also using computed tomography.ResultsThis study demonstrated the viability of a protocol for measuring the rotation and translation of the knee, using reproducible and objective tools (error < 0.2 mm). The mechanized provocation system of the pivot-shift test was independent of the examiner and always allowed the same angular velocity and traction of 20 N throughout the movement.ConclusionThe clinical relevance of this method lies in making inferences about the in vivo behavior of a knee with an ACL injury and providing greater methodological quality in future studies for measuring surgical techniques with grafts in relatively close positions.

ResumoObjetivoDescrever e demonstrar a viabilidade de um método de avaliação da cinemática do joelho, por meio de um aparelho de CPM (continuous passive motion), antes e após a lesão do ligamento cruzado anterior (LCA).MétodosO estudo foi feito em joelho de cadáver, em um simulador mecânico de pivot-shift avaliado a partir de rastreamento óptico associado à tomografia computadorizada.ResultadosEste estudo demonstra a viabilidade de um protocolo de mensuração de rotação e translação do joelho com ferramentas reprodutíveis e objetivas (erro < 0,2 mm). O sistema mecanizado de provocação do teste do pivot-shift é independente do examinador e permite sempre a mesma velocidade angular e tração de 20 N por todo o movimento.ConclusãoSua relevância clínica está em fazer inferências sobre o comportamento in vivo de um joelho com lesão do LCA e proporcionar aos estudos futuros maior qualidade metodológica para a aferição de técnicas cirúrgicas com enxertos em posições relativamente próximas.