1 Beinachse

1.1 Ganzbeinaufnahme

Grundlage für die radiologische Analyse der Beinachse ist die Ganzbeinaufnahme im a.-p. Strahlengang.

Um die Beinachse korrekt zu bestimmen, ist die parallele Ausrichtung der Femurkondylen zum Röntgenmedium Voraussetzung. Dies wird durch ventrales Ausrichten der Patellae bei neutraler Stellung beider Kniegelenke erreicht. Wichtigstes Qualitätskriterium der Ganzbeinaufnahme ist die Zentrierung der Patellae zwischen den Femurkondylen ( ).

Abb. 1.1  Ganzbeinaufnahme im a.-p. Strahlengang mit regelrecht zwischen den Femurkondylen zentrierter Patella.

Im Allgemeinen geht dies mit einer Stellung der Füße in 8?-?10° Außenrotation einher. Bei Torsionsfehlstellungen der Tibia, die zur Lateralisierung oder Medialisierung der Patella führen, wird die Position des Gelenks durch Innen- oder Außenrotation des Unterschenkels korrigiert, sodass die Patella nach ventral zeigt (unabhängig von der Position der Füße; ).

Abb. 1.2  a,bKorrektur von Torsionsfehlstellungen der Tibia bei der Ganzbeinaufnahme. Um bei der Ganzbeinaufnahme eine parallele Positionierung von Femurkondylen und Röntgenfilm zu erreichen, wird die Patella nach ventral ausgerichtet. Drehfehler des Unterschenkels (a) werden durch Innen- oder Außenrotation des Unterschenkels korrigiert (b).

An der unteren Extremität unterscheidet man anatomische und mechanische Achsen:

• Anatomische Achsen ( ): Die anatomischen Achsen von Femur und Tibia verlaufen mittdiaphysär und werden durch die Mittelpunkte zweier möglichst weit voneinander entfernter Senkrechten zum Schaft festgelegt.

  Abb. 1.3  a,bAnatomische Achsen der unteren Extremität.

  a Femur.

  b Tibia.

• Mechanische Achsen ( ): Die mechanischen Achsen von Femur und Tibia werden durch die Mittelpunkte der angrenzenden Gelenke festgelegt. Die mechanischen Achsen von Femur und Tibia bilden physiologischerweise einen Varuswinkel von 1,2°.

  Abb. 1.4  a,bMechanische Achsen der unteren Extremität.

  a Femur.

  b Tibia.

1.1.1 Mechanische und anatomische Beinachse

1.1.1.1 Mechanische Beinachse (Mikulicz-Linie, Traglinie)

Die mechanische Beinachse ( ) wird auf der Ganzbeinaufnahme im a.-p. Strahlengang ermittelt. Die Achse wird durch den Mittelpunkt des Hüftgelenks (Femurkopfmittelpunkt) und durch das Zentrum des oberen Sprunggelenks (Mittelpunkt der distalen tibialen Gelenkfläche) gelegt. Die Traglinie sollte etwas medial des Kniegelenksmittelpunkts verlaufen; gemessen wird die Abweichung vom Mittelpunkt des Gelenks nach lateral bzw. medial in Millimetern (mm).

Abb. 1.5  acMechanische Beinachse (Traglinie, Mikulicz-Linie). Die Achse verläuft durch den Mittelpunkt des Femurkopfs und durch den Mittelpunkt der distalen tibialen Gelenkfläche.

a Schematische Darstellung.

b Vergrößerung des schematischen Verlaufs der Achse durch das Kniegelenk.

b Ermittlung der Achse auf der Röntgenaufnahme.

Mechanische Beinachse

• Normwerte (mediale Achsabweichung): 4?mm ±?4?mm (nach Bhave u. Mitarb.) bzw. 9?mm ±?7?mm (nach Paley u. Mitarb.)

• Genu valgum: Abweichung darüber hinaus (>?Normwert - Standardabweichung) nach lateral

• Genu varum: Abweichung darüber hinaus (>?Normwert + Standardabweichung) nach medial

1.1.1.2 Anatomische Beinachse

Die anatomische Beinachse ( ) wird auf der Ganzbeinaufnahme im a.-p. Strahlengang beurteilt. Es wird der nach oben spitze Winkel zwischen den anatomischen Femur- und Tibiachsen gemessen.

Abb. 1.6  a,bAnatomische Beinachse. Die anatomische Beinachse wird durch die Femur- und die Tibiaschaftachse festgelegt.

a Schematische Darstellung.

b Ermittlung der Achse auf der Röntgenaufnahme.

Anatomische Beinachse

• Normwerte:6,85° ±?1,4°

• Genu valgum:>?8,3°

• Genu varum:<?0°

Physiologischerweise besteht eine geringe Valgusstellung zwischen anatomischer Femur- und Tibiaachse. Eine komplett gerade Beinachse ist daher als unphysiologisch zu bewerten. Wenn der femorotibiale Winkel negativ wird, liegt ein Genu varum vor.

[1]  Bhave et al. (nicht publizierte Ergebnisse)

[2]  Paley D, Herzenberg JE, Tetsworth K et al. Deformity planning for frontal and sagittal plane corrective osteotomies. Orthop Clin North Am 1994; 25: 425?-?465

[3]  Paley D. Principles of deformity correction. Berlin: Springer; 2001

1.1.2 Grundlegende Messverfahren für die Planung von Osteotomien

Um die einer Achsfehlstellung zugrunde liegende Deformität weiter zu analysieren, werden die sog. Gelenkwinkel berechnet. Bezugslinien für die Messung der Gelenkwinkel sind die Basislinien der Gelenke, die entsprechend festgelegt werden. Die Winkel werden zwischen den Basislinien und den anatomischen bzw. mechanischen Achsen gemessen. Die von Paley eingeführte Nomenklatur erlaubt es, anhand der Abkürzung des Gelenkwinkels genau auf die durchgeführte Messung zurückzuschließen. Dabei steht als 1. Buchstabe "m" für die mechanische und "a" für die anatomische Achse als Bezugsachse. Der 2.?Buchstabe gibt an, ob der Winkel "M" = medial oder "L" = lateral gemessen wurde. Der nächste Buchstabe zeigt, ob der proximale ("P") oder der distale Gelenkwinkel ("D") von Femur ("F") oder Tibia ("T") gemessen wurden. Da die anatomische und die mechanische Achse der Tibia in der Regel parallel verlaufen, kann am Unterschenkel der 1.?Buchstabe weggelassen werden.

Abb. 1.7  a-dDarstellung der Basislinien der Gelenke, wie sie an der unteren Extremität eingezeichnet werden, um die Gelenkwinkel zu bestimmen.

a Proximaler Femur.

b Distaler Femur.

c Proximale Tibia.

d Distale Tibia.

Der mediale und der laterale Winkel in Bezug auf eine Achse ergänzen sich logischerweise auf 180°. Es wird normalerweise der Winkel von beiden angegeben, dessen Normwert unter 90° liegt. Am proximalen Femur wird übereinkunftsgemäß der Winkel zur anatomischen Achse medial und der Winkel zur mechanischen Achse lateral gemessen.

Es ergeben sich die in , und dargestellten Winkel, die in Bezug zu den Basislinien der Gelenke bei der Planung von orthopädischen Korrekturosteotomien herangezogen werden.

Tab. 1.1  Normwerte und Streubereiche der Gelenkwinkel nach Paley. ...