Introduction: From a biomechanical point of view, the tibial slope plays a significant role in relation to the loading of the ligament structures in the knee joint. Currently, there are various methods of measurement for the tibial slope, which makes it difficult to compare the measurement results obtained. These differences can be decisive factors for the indication and the extent respectively of the correction of the tibial slope. The aim of this work is to present the differences in results between the measurement methods, and to compare these with the posterior tibial slope (PTS).
Methods: By means of a comparative analysis, six measurement techniques for the tibial slope were examined. Using six parameters (correlation coefficient, range, deviation of the average slope value, correction coefficient, difference in the corrected measurements, range of the corrected measurements), these results were compared with the PTS. In this prospective study, the PTS was measured in 107 (49 male, 58 female, age 42.6 ± 23.4 years) strictly lateral plain radiological projections of the tibia with the talocrural joint in comparison with the measurement methods according to Han, Brazier, Moore and Harvey, Pietrini and LaPrade and a supratuberosity measurement.
Results: The posterior slope was observed at a mean value of 6.9° (± 8.6°). Compared with the PTS, tibial slope values were increased in 55.5 % of all measurements examined and decreased in 42.4 %. In 2 % the values were identical to those of PTS. The deviations observed were significant at up to +2.9° (± 1.7°) and -2.3° (± 1.5°) respectively in comparison with the measured PTS (p < 0.001). 25.9 % of the results showed a slope value more than 2°too high and 17.6 % one less than -2° too low. Thus, in 43 % of the results clinically relevant results that were too high or too low were observed for the tibial slope compared with the PTS (p < 0.001). The correlation analyses showed very high linear connections with PTS (p < 0.001) for all methods, from r2 = 0.88 (in Moore and Harvey) up to r2 = 0.98 (in Han). The ranges varied between 13.90° (Moore and Harvey) and 18.30° (Han).
Conclusion: Depending on the measurement method, the slope values obtained should be individually evaluated, in order to draw the correct clinical conclusions. In principle, the radiological assessment of the whole lower leg is essential, so that concomitant pathologies in the area of the entire tibia can be detected. In everyday clinical practice, the measurement according to Han et al., and thus a shorter X‑ray projection, makes it possible to draw optimal conclusions about the PTS. LOE: Prospective diagnostic study, Level II.
Zusammenfassung: EINLEITUNG: Aktuell gibt es unterschiedliche Messmethoden für den tibialen Slope, was die Vergleichbarkeit der erhaltenen Messergebnisse erschwert. Diese Unterschiede können entscheidende Faktoren für das Korrekturausmaß für den tibialen Slope und die daraus resultierende Veränderung der Biomechanik darstellen. Ziel dieser Arbeit ist es, die Ergebnisunterschiede der Messmethoden zueinander zu präsentieren und diese im Vergleich zum PTS zu stellen.
Methode: Mittels Vergleichsanalyse wurden sechs Messtechniken für den tibialen Slope untersucht. Anhand von sechs Parametern (Korrelationskoeffizient, Spannweite, Abweichung des durchschnittlichen Slopewertes, Korrekturkoeffizient, Differenz der korrigierten Messungen, Spannweite der korrigierten Messungen) wurden diese Ergebnisse im Vergleich zum PTS gesetzt. Bei dieser Studie wurde der PTS bei 107 (49 männliche, 58 weibliche, Ø42,6 ± 23,4 Jahre) streng seitlichen Projektionen der Tibia mit OSG im Vergleich zu den Messmethoden nach Han, Brazier, Moore und Harvey, Pietrini und LaPrade sowie einer supratuberositären Messung gemessen.
Ergebnisse: Der posteriore Slope wurde mit einem mittleren Wert von 6,9° (± 8,6°) vermessen. Im Vergleich zum PTS konnten bei 55,5 % aller untersuchten Messungen erhöhte und bei 42,4 % verminderte tibiale Slopewerte gemessen werden. Bei 2 % waren die Werte identisch mit dem PTS. Die festgestellten Abweichungen lagen signifikant bei bis zu +2,9° (± 1,7°) bzw. −2,3° (± 1,5°) im Vergleich zum gemessenen PTS (p < 0,001). 25,9 % der Ergebnisse zeigten einen um mehr als 2° zu hohen und 17,6 % einen um weniger als −2° zu geringen Slopewert. Bei 43 % der Ergebnisse wurden somit klinisch relevant zu hohe oder zu niedrige Ergebnisse für den tibialen Slope im Vergleich zum PTS beobachtet (p < 0,001). Die Korrelationsanalysen zeigten von r2 = 0,88 (bei Moore und Harvey) bis r2 = 0,98 (bei Han) für alle Methoden sehr hohe lineare Zusammenhänge zum PTS (p < 0,001). Die Spannweiten variierten zwischen 13,90° (Moore und Harvey) bis 18,30° (Han).
Schlussfolgerung: Je nach Messmethode sollten die erhaltenen Slopewerte individuell beurteilt werden, um hieraus die korrekten klinischen Konsequenzen zu ziehen. Grundsätzlich ist die radiologische Beurteilung des gesamten Unterschenkels essenziell, da hiermit Begleitpathologien im Bereich der gesamten Tibia detektiert werden können. Im klinischen Alltag besteht bei der Messung nach Han et al. und somit einer kürzeren Röntgenprojektion die Möglichkeit, optimale Rückschlüsse auf den PTS zu ziehen. LOE: Prospektive diagnostische Studie, Level II.
Keywords: Band structures; Biomechanics of the knee joint; Native radiological measurement of the PTS; Posterior tibial slope (PTS); Tibial projection.
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