Retention versus sacrifice of the posterior cruciate ligament in total knee arthroplasty for treating osteoarthritis

  • Review
  • Intervention

Authors


Abstract

Background

The functional and clinical basis on which to choose whether or not to retain the posterior cruciate ligament during total knee arthroplasty surgery remained unclear after a Cochrane systematic review and meta-analysis in 2005, which contained eight clinical trials. Several new trials have been conducted since then. Hence, an update of the review was performed.

Objectives

Our aim was to assess the benefits and harms of retention compared to sacrifice of the posterior cruciate ligament in total knee arthroplasty in patients with osteoarthritis of the knee.

Search methods

An extensive search was conducted in CENTRAL, MEDLINE (PubMed), EMBASE, Web of Science, CINAHL, Academic Search Premier, Current Contents Connect and Science Direct. All databases were searched, without any limitations, up to 6 December 2012. References of the articles were checked and citation tracking was performed.

Selection criteria

Randomised and quasi-randomised controlled trials comparing retention with sacrifice of the posterior cruciate ligament in primary total knee arthroplasty in patients with osteoarthritis of the knee.

Data collection and analysis

Data were collected with a pre-developed form. Risk of bias was assessed independently by two authors (WV, LB). The level of evidence was graded using the GRADE approach. Meta-analysis was performed by pooling the results of the selected studies, when possible. Subgroup analyses were performed for posterior cruciate ligament retention versus sacrifice using the same total knee arthroplasty design, and for studies using a posterior cruciate ligament retaining or posterior stabilised design, and when sufficient studies were available subgroup analyses were performed for the same brand.

Main results

Seventeen randomised controlled trials (with 1810 patients and 2206 knees) were found, described in 18 articles. Ten of these were new studies compared to the previous Cochrane Review. One study from the original Cochrane review was excluded. Most new studies compared a posterior cruciate ligament retaining design with a posterior stabilised design, in which the posterior cruciate ligament is sacrificed (a posterior stabilised design has an insert with a central post which can engage on a femoral cam during flexion).

The quality of evidence (graded with the GRADE approach) and the risk of bias were highly variable, ranging from moderate to low quality evidence and with unclear or low risk of bias for most domains, respectively.

The performance outcome 'range of motion' was 2.4 ° higher in favour of posterior cruciate ligament sacrifice (118.3 ° versus 115.9 °; 95% confidence interval (CI) of the difference 0.13 to 4.67; P = 0.04), however the results were heterogeneous. On the item 'knee pain' as experienced by patients, meta-analysis could be performed on the Knee Society knee pain score; this score was 48.3 in both groups, yielding no difference between the groups. Implant survival rate could not be meta-analysed adequately since randomised controlled trials lack the longer term follow-up in order to evaluate implant survival. A total of four revisions in the cruciate-retention and four revisions in the cruciate-sacrifice group were found. The well-validated Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index (WOMAC) total score was not statistically significantly different between the groups (16.6 points for cruciate-retention versus 15.0 points for cruciate-sacrifice). One study reported a patient satisfaction grade (7.7 points for cruciate-retention versus 7.9 points for cruciate-sacrifice on a scale from 0 to 10, 10 being completely satisfied) which did not differ statistically significantly. Complications were distributed equally between both groups. Only one study reported several re-operations other than revision surgery; that is patella luxations, surgical manipulation because of impaired flexion.

The mean functional Knee Society Score was 2.3 points higher (81.2 versus 79.0 points; 95% CI of the difference 0.37 to 4.26; P = 0.02) in the posterior cruciate ligament sacrificing group. Results from the outcome Knee Society functional score were homogeneous. All other outcome measures (extension angle, knee pain, adverse effects, clinical questionnaire scores, Knee Society clinical scores, radiological rollback, radiolucencies, femorotibial angle and tibial slope) showed no statistically significant differences between the groups. In the subgroup analyses that allowed pooling of the results of the different studies, no homogeneous statistically significant differences were identified.

Authors' conclusions

The methodological quality and the quality of reporting of the studies were highly variable. With respect to range of motion, pain, clinical, and radiological outcomes, no clinically relevant differences were found between total knee arthroplasty with retention or sacrifice of the posterior cruciate ligament. Two statistically significant differences were found; range of motion was 2.4 ° higher in the posterior cruciate ligament sacrificing group, however results were heterogeneous; and the mean functional Knee Society Score was 2.3 points higher in the posterior cruciate ligament sacrificing group. These differences are clinically not relevant.

Résumé scientifique

Conservation ou sacrifice du ligament croisé postérieur lors d’arthroplastie totale du genou pour le traitement de l'arthrose

Contexte

Les résultats fonctionnels et cliniques permettant de décider de préserver ou de retirer le ligament croisé postérieur (LCP) lors d'une arthroplastie totale du genou demeuraient incertains, ceci à la suite d’une revue systématique Cochrane et d’une méta-analyse en 2005, qui comprenaient huit essais cliniques. Plusieurs nouveaux essais ont depuis été menés. Ce pourquoi une mise à jour de la revue a été réalisée.

Objectifs

Notre objectif était d'évaluer les avantages et les inconvénients entre la préservation et le retrait du ligament croisé postérieur dans l'arthroplastie totale du genou chez les patients souffrant d'arthrose du genou.

Stratégie de recherche documentaire

Une recherche exhaustive a été menée dans CENTRAL, MEDLINE (PubMed), EMBASE, Web of Science, CINAHL, Academic Search Premier, Current Contents Connect et Science Direct. Toutes les bases de données ont été consultées, sans limitation méthodologique, jusqu'au 6 décembre 2012. Les références des articles ont été examinées et le suivi des citations a été réalisé.

Critères de sélection

Essais contrôlés randomisés et quasi-randomisés comparant la préservation et le retrait du ligament croisé postérieur dans l'arthroplastie totale du genou chez les patients souffrant d'arthrose du genou.

Recueil et analyse des données

Les données ont été recueillies avec un formulaire prédéfini. Le risque de biais a été évalué de manière indépendante par deux auteurs (WV, LB). Le niveau de preuve a été évalué à l'aide de l'approche GRADE. La méta-analyse a été réalisée en combinant les résultats des études sélectionnées, lorsque cela était possible. Les analyses en sous-groupe ont été réalisées pour comparer la préservation au retrait du ligament croisé postérieur en utilisant la même forme d’arthroplastie totale du genou, pour les études utilisant un ligament croisé postérieur préservé ou stabilisé. De plus, lorsque suffisamment d'études étaient disponibles, les analyses en sous-groupe ont été réalisées pour la même marque.

Résultats principaux

Dix-sept essais contrôlés randomisés (totalisant 1 810 patients et 2 206 genoux) ont été trouvés et décrits dans 18 articles. Dix d’entre eux étaient de nouvelles études comparées à la précédente revue Cochrane. Une étude de la revue originale Cochrane a été exclue. La plupart des nouvelles études comparaient le ligament croisé postérieur préservé à un postérieur stabilisé, dans lequel le ligament croisé postérieur est retiré (un postérieur stabilisé possède une insertion avec un tenon central qui peut s’enclencher sur une came fémorale au cours de la flexion).

La qualité des preuves (évaluée avec l'approche GRADE) et le risque de biais étaient très variable, allant de qualité modérée à faible et avec des risques de biais incertains ou faibles dans la plupart des domaines, respectivement.

Les performances des critères de jugement concernant l'amplitude de mouvement était de 2,4° plus élevées lors de ligament croisé postérieur retiré (118,3° versus 115,9°; intervalle de confiance (IC) de la différence de 0,13 à 4,67 ; P =0,04), cependant les résultats étaient hétérogènes. Concernant le score de la douleur ressentie par les patients, une méta-analyse a pu être effectuée avec Knee Society; ce score était de 48,3 dans les deux groupes, n’aboutissant à aucune différence entre les groupes. Le taux de survie des implants n'a pas pu être méta-analysé de manière adéquate, les essais contrôlés randomisés manquant de suivi à plus long terme. Un total de quatre révisions dans le groupe de ligament préservé et quatre révisions dans le groupe de ligament retiré a été trouvé. Le score total de l’indice sur l’ostéoarthrite, élaboré par les Universités de Western Ontario et de McMaster (WOMAC), n'était pas statistiquement significativement différent entre les groupes (16,6 points pour le groupe de ligament préservé versus 15,0 points pour le groupe de ligament retiré). Une étude rapportait un niveau de satisfaction du patient (7,7 points pour le groupe de ligament préservé versus 7,9 points pour le groupe de ligament retiré sur une échelle de 0 à 10, 10 étant des patients entièrement satisfaits) qui ne différait pas de façon statistiquement significative. Des complications étaient réparties de manière égale entre les deux groupes. Seule une étude a rapporté plusieurs ré-opérations, autres que les chirurgies de révision, qui correspondaient à une luxation de la rotule, manipulation chirurgicale en raison d’une flexion altérée.

Le score de Knee Society concernant un fonctionnement adéquat était de 2,3 points plus élevé (81,2 versus 79,0 points ; IC à 95% de la différence de 0,37 à 4,26 ; P =0,02) dans le groupe de ligament croisé postérieur retiré. Les résultats de Knee Society concernant un fonctionnement adéquat étaient homogènes. Toutes les autres mesures de résultats (l’angle d’extension, la douleur du genou, les effets indésirables, les questionnaires pour le scores cliniques, les scores cliniques de Knee Society, les radiologies, les radiotransparences, l’angle fémoro-tibial et la pente du tibia) n’ont montré aucune différence statistiquement significative entre les groupes. Dans les analyses de sous-groupes, qui ont permis de combiner les résultats des différentes études, aucune différence statistiquement significative homogène n’a été identifiée.

Conclusions des auteurs

La qualité méthodologique et la qualité des rapports des études étaient très variables. En ce qui concerne l'amplitude de mouvement, la douleur, les cliniques, les critères de jugement radiologiques, aucune différence n'a été observée entre l'arthroplastie totale du genou avec un ligament croisé postérieur préservé ou retiré. Deux différences statistiquement significative ont été trouvé ; l'amplitude de mouvement était de 2,4° plus élevée dans le groupe du ligament croisé postérieur retiré, cependant, les résultats étaient hétérogènes ; et le score de Knee Society concernant un fonctionnement adéquat était de 2,3 points plus élevé dans le groupe de ligament croisé postérieur retiré. Ces différences ne sont cliniquement pas pertinentes.

Plain language summary

Retention versus sacrifice of the posterior cruciate ligament in total knee replacement for the treatment of osteoarthritis

Researchers in The Cochrane Collaboration have conducted a review of two types of knee replacement surgery for people with knee osteoarthritis. In one type, the posterior cruciate ligament is kept and in the other, it is removed. After searching for all relevant studies, they found 17 studies with up to 1810 patients.

The review shows that in people with osteoarthritis who have the posterior cruciate ligament preserved during total knee replacement surgery:

- this may not improve their range of motion, pain, function and patient satisfaction compared with removing the ligament.

We do not have precise information about side effects and complications, especially rare but serious side effects. Possible side effects may include infection, pain, and the need to have further surgery.

What is osteoarthritis and what is the posterior cruciate ligament?

Osteoarthritis (OA) is a disease of the joints, such as your knee or hip. When the joint loses cartilage, the bone may grow abnormally to try and repair the damage and make things worse. For example, it can make the joint painful and unstable. This can affect your physical function or ability to use your knee.

In some people, damage and pain in the knee from arthritis may be severe enough to require surgery. In total knee replacement surgery, a surgeon removes the damaged joint surface and replaces it with a metal and plastic implant.

The posterior cruciate ligament provides support and stable movement of the knee. In total knee replacement surgery, the posterior cruciate ligament can be kept in place or removed. This choice depends on the condition of the ligament, the type of total knee replacement selected or preference of the surgeon. When the ligament is removed, a special peg is used to provide stability and give your knee forward and backward movement with the tibia stabilised in relation to the femur.

What happens to people who have the posterior cruciate ligament preserved or removed during total knee replacement surgery

Range of motion (range of motion is the distance your knee can move from being bent to being fully extended. A lower range of motion is worse; you can’t bend or stretch your knee fully)

- People who had their posterior cruciate ligament preserved had 2 ° less range of motion compared to those who had it removed. This may be a result of chance
- People who had their posterior cruciate ligament removed had a range of motion of 118 ° of a possible 0 ° to 140 °
- People who had their posterior cruciate ligament preserved had a range of motion of 116 ° of a possible 0 ° to 140 °

Knee pain (lower score means worse pain)

- People who had their posterior cruciate ligament preserved rated their pain to be the same as those who had it removed. This may be a result of chance

- People who had their posterior cruciate ligament preserved or removed rated their pain to be 48 on a scale of 0 to 50

Health related quality of life and functional measures (higher means worse)

- People who had their posterior cruciate ligament preserved rated their quality of life to be 1 point worse than those who had it removed. This may be a result of chance

- People who had their posterior cruciate ligament preserved rated their quality of life to be 16 on a scale of 0 to 100

- People who had their posterior cruciate ligament removed rated their quality of life to be 15 on a scale of 0 to 100

Patient satisfaction (lower means worse)

- People who had their posterior cruciate ligament preserved rated their satisfaction the same as those who had it removed. This may be a result of chance

- People who had their posterior cruciate ligament preserved or removed rated their satisfaction to be 8 on a scale of 0 to 10

Complications and the need to have further surgery

- There were no differences in the number of revision surgeries, complications, or other further surgeries in people who had their posterior cruciate ligament preserved or removed.

Résumé simplifié

Conservation ou sacrifice du ligament croisé postérieur lors d’arthroplastie totale du genou pour le traitement de l'arthrose

Des chercheurs de la Collaboration Cochrane ont mené une revue de deux types de chirurgie de remplacement du genou pour les personnes souffrant d'arthrose du genou. Dans un type, le ligament croisé postérieur est maintenu et dans l'autre, il est retiré. Après avoir recherché toutes les études pertinentes, ils ont identifié 17 études totalisant 1 810 patients.

La revue montre que chez les patients souffrant d'arthrose qui ont le ligament croisé postérieur préservé pendant la chirurgie de remplacement total du genou :

- cela pourrait ne pas améliorer l’amplitude de mouvement, la douleur, la fonction et la satisfaction du patient par rapport au retrait du ligament.

Nous ne disposons pas d’informations précises concernant les effets secondaires et les complications, en particulier les effets secondaires rares mais sévères. Les effets secondaires potentiels peuvent inclure une infection, de la douleur et la nécessité d'une intervention chirurgicale supplémentaire.

Qu'est -ce que l'arthrose et qu'est -ce que le ligament croisé postérieur ?

L'arthrose est une maladie des articulations affectant par exemple le genou ou la hanche. Lorsque l'articulation perd du cartilage, l'os peut grandir anormalement pour essayer de réparer le dommage, ce qui aggrave la situation. Par exemple, cela peut provoquer une articulation douloureuse et instable. Cela peut compliquer la fonction physique ou la capacité à utiliser ses genoux.

Chez certains patients atteints d'arthrite, les lésions et la douleur du genou peuvent être suffisamment sévères pour justifier une intervention chirurgicale. Lors du remplacement total du genou, un chirurgien retire la surface de l'articulation endommagée et la remplace par un implant en plastique et métallique.

Le ligament croisé postérieur soutient le genou et stabilise le mouvement. Dans la chirurgie de remplacement total du genou, le ligament croisé postérieur peut être conservé ou retiré. Ce choix dépend de l'état du ligament, du type de prothèse du genou ou du type d'intervention préférée par le chirurgien. En cas d'ablation du ligament, une prothèse spéciale du genou est utilisée pour apporter une stabilité et guider le mouvement du genou d'avant en arrière avec le tibia stabilisé par rapport au fémur.

Qu’arrivent-ils aux patients qui ont le ligament croisé postérieur conservé ou retiré pendant la chirurgie de remplacement total du genou ?

Amplitude de mouvement (l’amplitude de mouvement est la distance entre le genou plié et complètement déplié. Une réduction de l'amplitude de mouvement est mauvaise; les genoux ne peuvent se plier ou se déplier totalement)

- Les patients ayant conservé leur ligament croisé postérieur avaient une amplitude de mouvement diminuée de 2° par rapport à ceux dont le ligament avait été retiré. Ce résultat peut être dû au hasard
- Les patients dont le ligament croisé postérieur avait été retiré présentaient une amplitude de mouvement de 118° avec une possibilité de 0° à 140°
- Les patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé présentaient une amplitude de mouvement de 116° avec une possibilité de 0° à 140°.

La douleur du genou (le score le plus faible signifie une douleur plus accentuée)

- La douleur des patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé était similaire à ceux dont leur ligament avait été retiré. Ce résultat peut être dû au hasard.

- Les patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé ou retiré ont qualifié leur douleur comme étant de 48 sur une échelle de 0 à 50.

La qualité de vie liée à la santé et les mesures fonctionnelles (score plus élevé signifie une qualité de vie aggravée)

- Les patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé ont évalué leur qualité de vie être de 1 point plus mauvais que ceux dont leur ligament avait été retiré. Ce résultat peut être dû au hasard.

- Les patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé ont évalué leur qualité de vie être de 16 sur une échelle de 0 à 100.

- Les personnes ayant eu leur ligament croisé postérieur retiré ont évalué leur qualité de vie être de 15 sur une échelle de 0 à 100.

La satisfaction du patient (score plus faible signifie une satisfaction plus mauvaise)

- La satisfaction des patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé était similaire à ceux dont leur ligament avait été retiré. Ce résultat peut être dû au hasard.

- Les personnes ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé ou retiré ont qualifié leur satisfaction être de 8 sur une échelle de 0 à 10.

Les complications et la nécessité de procéder à une intervention chirurgicale supplémentaire

- Il n’y avait aucune différence concernant le nombre de révisions de chirurgie, de complications, ou d'autres chirurgies supplémentaires chez les patients ayant eu leur ligament croisé postérieur préservé ou retiré.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 14th January, 2014
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français