Operative Orthopädie und Traumatologie

, Volume 29, Issue 1, pp 51–58 | Cite as

Bicompartmental individualized knee replacement

Use of patient-specific implants and instruments (iDuo™)
  • A. F. Steinert
  • J. Beckmann
  • B. M. Holzapfel
  • M. Rudert
  • J. ArnholdtEmail author
Operative Techniken



Bicompartmental knee replacement in patients with combined osteoarthritis (OA) of the medial or lateral and patellofemoral compartment. Patient-specific instruments and implants (ConforMIS iDuo™) with a planning protocol for optimal implant fit.


Bicompartmental OA of the knee (Kellgren & Lawrence stage IV) affecting both the medial or lateral and patellofemoral compartment after unsuccessful conservative or joint-preserving surgery.


Tricompartmental OA, knee ligament instabilities, knee deformities >15° (varus, valgus, extension deficit). Relative contraindication: body mass index >40; prior unicompartmental knee replacement or osteotomies.

Surgical technique

Midline or parapatellar medial skin incision, medial arthrotomy; identify mechanical contact zone of the intact femoral condyle (linea terminalis); remove remaining cartilage and all osteophytes that may interfere with the correct placement of the individually designed instruments. Balance knee in extension with patient-specific balancing chips. Resection of proximal tibia with an individual cutting block; confirm axial alignment using an extramedullary alignment guide, balance flexion gap using spacer blocks in 90° flexion. Final femur preparation with resection of the anterior trochlea. After balancing and identification of insert heights, final tibial preparation is performed. Implant is cemented in 45° of knee flexion. Remove excess cement and final irrigation, followed by closure.

Postoperative management

Sterile wound dressing; compressive bandage. No limitation of active/passive range of motion (ROM). Partial weight bearing the first 2 weeks, then transition to full weight bearing. Follow-up directly after surgery, at 12 and 52 weeks, then every 1–2 years.


In all, 44 patients with bicompartmental OA of the medial and patellofemoral compartment were treated. Mean age 59 years. Minimum follow-up 12 months. Implant converted to TKA due to tibial loosening (1 patient); patella resurfacing (3 patients). No further revisions or complications. Radiographic analyses demonstrated ideal fit of the implant with less than 2 mm subsidence or overhang. KSS pain scores improved from preoperatively 5.7 to 1.7 postoperatively with level walking, and from 7.3 preoperatively to 2.8 postoperatively with climbing stairs or inclines. The WOMAC score improved from preoperatively 43 to 79 postoperatively.


Patellofemoral knee osteoarthritis Bicompartmental knee arthroplasty Patient-specific implants Knee joint Patient-specific instruments 

Bikompartimenteller individualisierter Kniegelenksersatz

Einsatz patientenspezifischer Implantate und Instrumente (iDuo™)


Operationsprinzip und -ziel

Bikompartimenteller Kniegelenkersatz bei kombiniertem arthrotischem Gelenkverschleiß des medialen oder lateralen und patellofemoralen Kompartiments. Patientenspezifische Implantate und Instrumente (ConforMIS iDuo™) mit Planungsprotokoll für optimale Passform.


Bikompartimentelle Gonarthrose (Kellgren & Lawrence Stadium IV) am medialen oder lateralen sowie am patellofemorale Kompartiment nach erfolgloser konservativer und/oder operativer gelenkerhaltender Therapie.


Trikompartimentelle Pangonarthrosen, Bandapparatinstabilität, Kniegelenkdeformität >15° (Varus, Valgus, Streckdefizit). Relative Kontraindikation: BMI >40, vorheriger unikompartimenteller Gelenkersatz oder Umstellungsosteotomie.


Mittige oder parapatellar mediale Hautinzision, mediale Arthrotomie. Identifikation der Belastungszone des medialen Kompartiments (Linea terminalis). Entfernen aller Osteophyten die möglicherweise die Auflage der individuellen Operationsinstrumente behindern könnten. Balancieren der Streckung mit patientenspezifischen Platzhaltern. Resektion der proximalen Tibia mit patientenspezifischen Schnittblöcken; Achsausrichtung mittels extramedullärem Stab und Balancierung der Beugelücke mit Abstandhaltern in 90°-Flexion. Finale Femurpräparation mit Resektion der anterioren Trochlea und endgültige Balancierung mit individuellen Probekomponenten. Einzementieren der Komponenten in 45°-Flexion, Entfernen der Zementreste, Spülung; Wundverschluss.


Steriler Wundverband, elastokompressive Wickelung. Keine Bewegungslimitierung. Schmerzadaptierte Teilbelastung für 2 Wochen postoperativ, ansl. Übergang zur Vollbelastung. Verlaufskontrollen direkt postoperativ, nach 12 und 52 Wochen, dann alle 1–2 Jahre.


Behandelt wurden 44 Patienten mit kombinierter medialer und patellofemoraler Gonarthrose (Durchschnittsalter 59 Jahre). Nachuntersuchungszeit mindestens 12 Monate. Ein Wechsel auf totalen Kniegelenkersatz wegen aseptischer Lockerung, drei Reoperationen zur Implantation Retropatellarersatz; sonst keine Revisionen, Reoperationen oder Komplikationen. Röntgenbefund zeigte durchwegs eine exzellente Implantatpassform postoperativ mit weniger als 2 mm Über- oder Unterstand der Implantate. Auch die klinischen Messwerte zeigten eine Verbesserung des KSS-Pain-Scores von präoperativ 5.7 auf 1.7 postoperativ auf ebenem Untergrund, sowie von 7,3 präoperativ auf 2,8 postoperativ auf Stufen oder ansteigendem Untergrund. Der WOMAC-Score verbesserte sich von präoperativ 43 auf 79 postoperativ.


Patellofemorale Gonarthrose Bikompartimentelle Kniegelenksendoprothetik Patientenspezifische Implantate Kniegelenk Patientenspezifische Instrumente 


Compliance with ethical guidelines

Conflict of interest

A. Steinert and J. Beckmann received support for consulting activities from ConforMIS Inc. M. Rudert states that he received institutional support from ConforMIS Inc. for training activities. B.M. Holzapfel and J. Arnholdt state that they have no competing interests.

All procedures performed in studies involving human participants were in accordance with the ethical standards of the institutional and/or national research committee and with the 1964 Helsinki declaration and its later amendments or comparable ethical standards. Informed consent was obtained from all individual participants included in the study.


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Copyright information

© Springer Medizin Verlag Berlin 2017

Authors and Affiliations

  • A. F. Steinert
    • 1
  • J. Beckmann
    • 2
  • B. M. Holzapfel
    • 1
    • 3
  • M. Rudert
    • 1
  • J. Arnholdt
    • 1
    Email author
  1. 1.Department of Orthopaedic Surgery, Orthopädische Klinik König-Ludwig-HausJulius-Maximilians-University WürzburgWürzburgGermany
  2. 2.Sportklinik StuttgartStuttgartGermany
  3. 3.Regenerative Medicine, Institute of Health and Biomedical InnovationQueensland University of TechnologyKelvin Grove, BrisbaneAustralia

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