Analyse géométrique 3D du ménisque médial
Introduction
Comme cela a été présenté dans les différents articles du speed meeting dernier, les ménisques de l’articulation du genou jouent un rôle majeur dans la biomécanique du genou. En facilitant la congruence articulaire entre le fémur et le tibia et en raison des propriétés uniques des ménisques, la fonction principale des ménisques est la redistribution de la charge sur le cartilage de l’articulation tibio-fémorale (Walker, 1975 ; Ahmed, 1983).
En outre, les ménisques jouent un rôle important dans la stabilisation du genou (Levy, 1982 ; Spang, 2010 ; Arno, 2013) et dans la lubrification de l’articulation (Schumacher, 2005). Ainsi, les ménisques protègent le cartilage du genou d’une surcharge mécanique qui est liée à un risque accru de développement de l’arthrose (Felson, 2000).
Il a été montré que la géométrie du ménisque était influencée par le contact du cartilage. Une méniscectomie partielle entraîne une augmentation des pressions de contact sur le cartilage (Lee, 2006 ; Bedi, 2010 ; Seitz, 2012). Une différence de taille de plus de 10% peut déjà causer une perturbation de la mécanique de contact ou une augmentation de la charge sur le ménisque médial (Dienst, 2007).
A partir d’une analyse par éléments finis, Donahue et col. (2004) ont conclu que le cartilage articulaire est plus sensible aux changements de géométrie du ménisque médial que du ménisque latéral.
A l’heure actuelle, la transplantation d’allogreffe méniscale est le traitement le plus largement accepté pour les patients qui ont subi une méniscectomie totale. Jusqu’à présent, la géométrie du ménisque a été caractérisée comme étant un paramètre essentiel dans l’optimisation du remplacement méniscal. Ces études ont généralement porté sur la prédiction des paramètres de taille du ménisque en 2D à partir de radiographies ou d’IRM (Pollard, 1995 ; Haut, 2000 ; Shaffer, 2000 ; Mc Dermott, 2004 ; Elsner, 2010 ; Bloecker, 2011), des paramètres anthropométriques tels que la taille et le poids (Stone, 2007 ; Van Thiel, 2009). Plusieurs publications ont montré que la taille du ménisque était sexe-dépendante, les ménisques de femmes étnt généralement plus petits que ceux des hommes (Stone, 2007 ; Van Thiel, 2009 ; Bloecker, 2011).
Comme alternative aux allogreffes méniscales, plusieurs groupes développent des formes anatomiques de ménisques à partir de matériaux divers (Kobayashi, 2005 ; Van Tienen, 2006 ; Balint, 2011 ; Kon, 2012 ; Vrancken, 2012). Dans la phase de test pré-clinique, la géométrie de l’implant est généralement adoptée à partir d’images médicales d’un sujet unique. Cependant, pour la réussite du transplant, d’autres facteurs issus de la géométrie 3D doivent être pris en compte. Pour concevoir un implant pour une majorité de patients, il faut donc tenir compte des variations géométriques du ménisque observé dans la population choisie.
Bien que des efforts aient été faits pour décrire la géométrie méniscale 3D comme un ensemble de paramètres de taille 2D (Haut, 2000 ; Wirth, 2010), une description continue de la géométrie du ménisque en 3D, qui faciliterait grandement la conception d’un ménisque artificiel de remplacement, n’est actuellement pas disponible.
La modélisation statistique des formes en 3D permet d’étudier les différents changements géométriques, ce qui a été utilisé pour analyser les variations anatomiques des os du genou (Baldwin, 2010 ; Mahfouz, 2012).
Par conséquent, la présente étude utilise un modèle statistique pour déterminer les variations les plus importantes de la géométrie 3D du ménisque. Le modèle sera utilisé pour déterminer les différences entres les sujets masculins et féminins. Comme une subdivision fondée sur le sexe n’est pas nécessairement représentative de tous les groupes morphologiques, les auteurs ont effectué une analyse typologique pour identifier les différentes catégories géométriques du ménisque médial.
Matériels et méthodes
Un modèle de forme statistique a été créé, contenant les géométries du ménisque de 35 sujets (20 femmes et 15 hommes) obtenues à partir d’IRM.
Les sujets ne présentaient pas de pathologies du compartiment médial.
Une analyse en composantes principales a été effectuée pour déterminer les variations les plus importantes de la géométrie et les changements caractéristiques ont été évalués.
Chaque ménisque à partir de l’ensemble des données initiales a été reconstruit comme une combinaison linéaire des composantes principales (fig. 1).
Comme cela a été présenté dans les différents articles du speed meeting dernier, les ménisques de l’articulation du genou jouent un rôle majeur dans la biomécanique du genou. En facilitant la congruence articulaire entre le fémur et le tibia et en raison des propriétés uniques des ménisques, la fonction principale des ménisques est la redistribution de la charge sur le cartilage de l’articulation tibio-fémorale (Walker, 1975 ; Ahmed, 1983).
En outre, les ménisques jouent un rôle important dans la stabilisation du genou (Levy, 1982 ; Spang, 2010 ; Arno, 2013) et dans la lubrification de l’articulation (Schumacher, 2005). Ainsi, les ménisques protègent le cartilage du genou d’une surcharge mécanique qui est liée à un risque accru de développement de l’arthrose (Felson, 2000).
Il a été montré que la géométrie du ménisque était influencée par le contact du cartilage. Une méniscectomie partielle entraîne une augmentation des pressions de contact sur le cartilage (Lee, 2006 ; Bedi, 2010 ; Seitz, 2012). Une différence de taille de plus de 10% peut déjà causer une perturbation de la mécanique de contact ou une augmentation de la charge sur le ménisque médial (Dienst, 2007).
A partir d’une analyse par éléments finis, Donahue et col. (2004) ont conclu que le cartilage articulaire est plus sensible aux changements de géométrie du ménisque médial que du ménisque latéral.
A l’heure actuelle, la transplantation d’allogreffe méniscale est le traitement le plus largement accepté pour les patients qui ont subi une méniscectomie totale. Jusqu’à présent, la géométrie du ménisque a été caractérisée comme étant un paramètre essentiel dans l’optimisation du remplacement méniscal. Ces études ont généralement porté sur la prédiction des paramètres de taille du ménisque en 2D à partir de radiographies ou d’IRM (Pollard, 1995 ; Haut, 2000 ; Shaffer, 2000 ; Mc Dermott, 2004 ; Elsner, 2010 ; Bloecker, 2011), des paramètres anthropométriques tels que la taille et le poids (Stone, 2007 ; Van Thiel, 2009). Plusieurs publications ont montré que la taille du ménisque était sexe-dépendante, les ménisques de femmes étnt généralement plus petits que ceux des hommes (Stone, 2007 ; Van Thiel, 2009 ; Bloecker, 2011).
Comme alternative aux allogreffes méniscales, plusieurs groupes développent des formes anatomiques de ménisques à partir de matériaux divers (Kobayashi, 2005 ; Van Tienen, 2006 ; Balint, 2011 ; Kon, 2012 ; Vrancken, 2012). Dans la phase de test pré-clinique, la géométrie de l’implant est généralement adoptée à partir d’images médicales d’un sujet unique. Cependant, pour la réussite du transplant, d’autres facteurs issus de la géométrie 3D doivent être pris en compte. Pour concevoir un implant pour une majorité de patients, il faut donc tenir compte des variations géométriques du ménisque observé dans la population choisie.
Bien que des efforts aient été faits pour décrire la géométrie méniscale 3D comme un ensemble de paramètres de taille 2D (Haut, 2000 ; Wirth, 2010), une description continue de la géométrie du ménisque en 3D, qui faciliterait grandement la conception d’un ménisque artificiel de remplacement, n’est actuellement pas disponible.
La modélisation statistique des formes en 3D permet d’étudier les différents changements géométriques, ce qui a été utilisé pour analyser les variations anatomiques des os du genou (Baldwin, 2010 ; Mahfouz, 2012).
Par conséquent, la présente étude utilise un modèle statistique pour déterminer les variations les plus importantes de la géométrie 3D du ménisque. Le modèle sera utilisé pour déterminer les différences entres les sujets masculins et féminins. Comme une subdivision fondée sur le sexe n’est pas nécessairement représentative de tous les groupes morphologiques, les auteurs ont effectué une analyse typologique pour identifier les différentes catégories géométriques du ménisque médial.
Matériels et méthodes
Un modèle de forme statistique a été créé, contenant les géométries du ménisque de 35 sujets (20 femmes et 15 hommes) obtenues à partir d’IRM.
Les sujets ne présentaient pas de pathologies du compartiment médial.
Une analyse en composantes principales a été effectuée pour déterminer les variations les plus importantes de la géométrie et les changements caractéristiques ont été évalués.
Chaque ménisque à partir de l’ensemble des données initiales a été reconstruit comme une combinaison linéaire des composantes principales (fig. 1).
Cela a permis la comparaison des ménisques masculins et féminins et une classification des différents groupes morphologiques.
Résultats
Des variations géométriques du ménisque médial, 53,8% se sont révélées être dues à des différences de taille (composante 1) et 29,6% à des différences de forme (composante 2-6). Les modifications de forme sont les plus importantes dans le plan de section transversale.
Des différences significatives entre les ménisques des hommes et des femmes ont été seulement trouvées pour une seule composante reflétant principalement les différences de taille (composante 1).
L’analyse typologique a abouti à 4 groupes représentés par 2 formes méniscales statistiquement significatives.
Résultats
Des variations géométriques du ménisque médial, 53,8% se sont révélées être dues à des différences de taille (composante 1) et 29,6% à des différences de forme (composante 2-6). Les modifications de forme sont les plus importantes dans le plan de section transversale.
Des différences significatives entre les ménisques des hommes et des femmes ont été seulement trouvées pour une seule composante reflétant principalement les différences de taille (composante 1).
L’analyse typologique a abouti à 4 groupes représentés par 2 formes méniscales statistiquement significatives.
Discussion
Dans cette étude, une modélisation statistique a été réalisée pour évaluer les variations géométriques 3D du ménisque les plus impotantes. 6 composantes principales ont contribuées de manière significative à la variation de la géométrie du ménisque médial.
Plus de la moitié des variations pourraient être attribuées aux changements de taille (composante 1) et environ un tiers aux changements de formes (composantes 2-6).
La dépendance au sexe des sujets a été observée uniquement pour la composante 1, ce qui indique que les ménisques des femmes sont plus petits que ceux des hommes, mais également que le sexe des sujets n’influence pas la forme du ménisque. Une des explications serait en faveur de l’adaptabilité de ce tissu. Lors de l’augmentation de la flexion du genou, le ménisque médial se déforme et se déplace vers l’arrière sur le plateau tibial pour maintenir une congruence optimale entre le fémur et le tibia (Van Tienen, 2005). Par conséquent, des différences de formes ne sont pas nécessaires entre les sexes, le ménisque s’adaptant à la géométrie osseuse du genou.
4 groupes ont été classifiés dans cette étude, dont trois différaient dans la composante de taille (groupe 1, 2, 4) alors que le groupe 3 contient des différences de forme par rapport aux autres groupes.
Les auteurs concluent que cette étude a révélé deux formes méniscales différentes ; ces deux groupes morphologiques différant principalement en hauteur. A partir d’une analuse par éléments finis, Donahue et col. ont conclu que la mécanique de contact du cartilage était plus sensible aux variations de hauteur du ménisque médial. Dans leur étude, un changement de hauteur du ménisque de 0,5mm a provoqué un changement de plus de 10% dans la mécanique de contact du cartilage du genou.
Pour utiliser les résultats de cette étude et sélectionner de façon optimale une allogreffe méniscale ou concevoir un implant synthétique, il est nécessaire d’identifier les variations géométriques des ménisques qui causent d’importants changements dans la mécanique de contact du cartilage.
Certaines limites doivent être prises en compte dans l’interprétation des résultats de cette étude. La géométrie méniscale a été extraite d’images IRM par segmentation manuelle plutôt que par une méthode directe. Une autre limitation concerne la taille limitée de l’échantillon utilisé dans cette étude. De plus, alors l’ethnicité pourrait affecter la géométrie du ménisque, l’origine ethnique des sujets de cette étude n’était pas connue.
En conclusion, cette étude est la première à décrire la géométrie du ménisque médial d’un point de vue 3D. Une majorité des variations de la géométrie du ménisque pourrait être attribuée aux changements liés à la taille plutôt que des changements de forme.
Néanmoins, l’évaluation de l’ensemble des données a permis d’identifier 2 groupes morphologiques avec des formes méniscales distinctes qui se caractérisent principalement par des différences de hauteur du ménisque.
De plus amples recherches sont nécessaires pour déterminer si les variations de formes identifiées dans cette étude influencent le fonctionnement du ménisque.
Article original
Vrancken, Crijns, Ploegmakers, O’Kane, Van Tienen, Janssen, Buma and Verdonschot. 3D geometry analysis of the medial meniscus – a statistical shape modeling approach. J. Anat. (2014) 225, pp395-402 doi: 10.1111/joa.12223
Bibliographie
- Ahmed AM, Burke DL (1983) In-vitro measurement of static pressure distribution in synovial joints – Part I: Tibial surface of the knee. J Biomech Eng 105, 216–225.
- Alhalki MM, Hull ML, Howell SM (2000) Contact mechanics of the medial tibial plateau after implantation of a medial meni- scal allograft. A human cadaveric study. Am J Sports Med 28, 370–376.
- Arno S, Hadley S, Campbell KA, et al. (2013) The effect of arthroscopic partial medial meniscectomy on tibiofemoral sta- bility. Am J Sports Med 41, 73–79.
- Baldwin MA, Langenderfer JE, Rullkoetter PJ, et al. (2010) Development of subject-specific and statistical shape models of the knee using an efficient segmentation and mesh- morphing approach. Comput Methods Programs Biomed 97, 232–240.
- Balint E, Gatt CJ Jr, Dunn MG (2011) Design and mechanical evaluation of a novel fiber-reinforced scaffold for meniscus replacement. J Biomed Mater Res A 100, 195–202.
Bedi A, Kelly NH, Baad M, et al. (2010) Dynamic contact mechanics of the medial meniscus as a function of radial tear, repair, and partial meniscectomy. J Bone Joint Surg Am 92, 1398–1408.
- Bloecker K, Englund M, Wirth W, et al. (2011) Size and position of the healthy meniscus, and its correlation with sex, height, weight, and bone area – a cross-sectional study. BMC Muscul- oskelet Disord 12, 248.
- Bowers ME, Tung GA, Fleming BC, et al. (2007) Quantification of meniscal volume by segmentation of 3T magnetic reso- nance images. J Biomech 40, 2811–2815.
- Cootes TF, Taylor CJ, Cooper DH, et al. (1995) Active shape mod- els – their training and application. Comput Vis Image Underst 61, 38–59.
- Dienst M, Greis PE, Ellis BJ, et al. (2007) Effect of lateral meni- scal allograft sizing on contact mechanics of the lateral tibial plateau: an experimental study in human cadaveric knee joints. Am J Sports Med 35, 34–42.
- Donahue TLH, Hull ML, Rashid MM, et al. (2004) The sensitivity of tibiofemoral contact pressure to the size and shape of the lateral and medial menisci. J Orthop Res 22, 807–814.
Elsner JJ, Portnoy S, Guilak F, et al. (2010) MRI-based character- ization of bone anatomy in the human knee for size matching of a medial meniscal implant. J Biomech Eng 132, 101008.
- Felson DT, Lawrence RC, Dieppe PA, et al. (2000) Osteoarthritis: new insights. Part 1: the disease and its risk factors. Ann Intern Med 133, 635–646.
- Franklin SB, Gibson DJ, Robertson PA, et al. (1995) Parallel Analysis: a method for determining significant principal components. J Veg Sci 6, 99–106.
- Haut TL, Hull ML, Howell SM (2000) Use of roentgenography and magnetic resonance imaging to predict meniscal geome- try determined with a three-dimensional coordinate digitizing system. J Orthop Res 2000, 228–237.
- Horn JL (1965) A rationale and test for the number of factors in factor analysis. Psychometrika 30, 179–185.
- Huttenlocher DP, Klanderman GA, Rucklidge WJ (1993) Compar- ing images using the Hausdorff distance. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 15, 850–863.
- Kobayashi M, Chang YS, Oka M (2005) A two year in vivo study of polyvinyl alcohol-hydrogel (PVA-H) artificial meniscus. Biomaterials 26, 3243–3248.
- Kon E, Filardo G, Tschon M, et al. (2012) Tissue engineering for total meniscal substitution: animal study in sheep model- results at 12 months. Tissue Eng Part A. 18, 1573–1582.
Kroon DJ (2011) Shape context based corresponding point mod- els. Matlab Central File Exchange.
- Kroon DJ, Reeuwijk E, Kowalski P, et al. (2012) MRI based knee cartilage assessment. Proceedings of SPIE - Medical Imaging 2012: Computer-Aided Diagnosis, 8315, 83151V.
- Lee SJ, Aadalen KJ, Malaviya P, et al. (2006) Tibiofemoral con- tact mechanics after serial medial meniscectomies in the human cadaveric knee. Am J Sports Med 34, 1334–1344.
- Levy IM, Torzilli PA, Warren RF (1982) The effect of medial meniscectomy on anterior-posterior motion of the knee. J Bone Joint Surg Am 64, 883–888.
- Mahfouz M, Abdel Fatah EE, Bowers LS, et al. (2012) Three- dimensional morphology of the knee reveals ethnic differ- ences. Clin Orthop Relat Res, 470, 172–185.
- McDermott ID, Sharifi F, Bull AM, et al. (2004) An anatomical study of meniscal allograft sizing. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 12, 130–135.
- McKern TW, Stewart TD (1957) Skeletal Age Changes in Young American Males, Analysed from the Standpoint of Age Identification. Natick, MA: Headquarters Quartermaster Research and Development Command, Technical Report EP-45.
- Paletta GA, Manning T, Snell E, et al. (1997) The effect of allograft meniscal replacement on intraarticular contact area and pressures in the human knee. Am J Sports Med 25, 692–698.
- Pollard ME, Kang Q, Berg EE (1995) Radiographic sizing for meniscal transplantation. Arthroscopy 11, 684–687.
- Prodromos CC, Joyce BT, Keller BL, et al. (2007) Magnetic reso- nance imaging measurement of the contralateral normal meniscus is a more accurate method of determining meniscal allograft size than radiographic measurement of the recipient tibial plateau. Arthroscopy, 23, 1174–1179.e1.
- Schumacher BL, Schmidt TA, Voegtline MS, et al. (2005) Proteo- glycan 4 (PRG4) synthesis and immunolocalization in bovine meniscus. J Orthop Res 23, 562–568.
- Seitz AM, Lubomierski A, Friemert B, et al. (2012) Effect of par- tial meniscectomy at the medial posterior horn on tibiofemor- al contact mechanics and meniscal hoop strains in human knees. J Orthop Res 30, 934–942.
- Shaffer B, Kennedy S, Klimkiewicz J, et al. (2000) Preoperative sizing of meniscal allografts in meniscus transplantation. Am J Sports Med 28, 524–533.
- Spang JT, Dang AB, Mazzocca A, et al. (2010) The effect of medial meniscectomy and meniscal allograft transplanta- tion on knee and anterior cruciate ligament biomechanics. Arthroscopy 26, 192–201.
- Stone KR, Freyer A, Turek T, et al. (2007) Meniscal sizing based on gender, height, and weight. Arthroscopy 23, 503–508.
- Tibshirani R, Walther G, Hastie T (2001) Estimating the number of clusters in a data set via the gap statistic. J R Stat Soc Series B Stat Methodol 63, 411–423.
- van Tienen TG, Buma P, Scholten JG, et al. (2005) Displacement of the medial meniscus within the passive motion characteris- tics of the human knee joint: an RSA study in human cadaver knees. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 13, 287–292.
- van Tienen TG, Heijkants RG, de Groot JH, et al. (2006) Replace- ment of the knee meniscus by a porous polymer implant: a study in dogs. Am J Sports Med 34, 64–71.
- Van Thiel GS, Verma N, Yanke A, et al. (2009) Meniscal allograft size can be predicted by height, weight, and gender. Arthros- copy 25, 722–727.
- Vrancken AC, Buma P, van Tienen TG (2012) Synthetic meniscus replacement: a review. Int Orthop 37, 291–299.
- Walker PS, Erkman MJ (1975) The role of the menisci in force transmission across the knee. Clin Orthop Relat Res 109, 184–192. Wirth W, Frobell RB, Souza RB, et al. (2010) A three-dimensional quantitative method to measure meniscus shape, position, and signal intensity using MR images: a pilot study and preliminary results in knee osteoarthritis Magn Reson Med, 63, 1162–1171.
Dans cette étude, une modélisation statistique a été réalisée pour évaluer les variations géométriques 3D du ménisque les plus impotantes. 6 composantes principales ont contribuées de manière significative à la variation de la géométrie du ménisque médial.
Plus de la moitié des variations pourraient être attribuées aux changements de taille (composante 1) et environ un tiers aux changements de formes (composantes 2-6).
La dépendance au sexe des sujets a été observée uniquement pour la composante 1, ce qui indique que les ménisques des femmes sont plus petits que ceux des hommes, mais également que le sexe des sujets n’influence pas la forme du ménisque. Une des explications serait en faveur de l’adaptabilité de ce tissu. Lors de l’augmentation de la flexion du genou, le ménisque médial se déforme et se déplace vers l’arrière sur le plateau tibial pour maintenir une congruence optimale entre le fémur et le tibia (Van Tienen, 2005). Par conséquent, des différences de formes ne sont pas nécessaires entre les sexes, le ménisque s’adaptant à la géométrie osseuse du genou.
4 groupes ont été classifiés dans cette étude, dont trois différaient dans la composante de taille (groupe 1, 2, 4) alors que le groupe 3 contient des différences de forme par rapport aux autres groupes.
Les auteurs concluent que cette étude a révélé deux formes méniscales différentes ; ces deux groupes morphologiques différant principalement en hauteur. A partir d’une analuse par éléments finis, Donahue et col. ont conclu que la mécanique de contact du cartilage était plus sensible aux variations de hauteur du ménisque médial. Dans leur étude, un changement de hauteur du ménisque de 0,5mm a provoqué un changement de plus de 10% dans la mécanique de contact du cartilage du genou.
Pour utiliser les résultats de cette étude et sélectionner de façon optimale une allogreffe méniscale ou concevoir un implant synthétique, il est nécessaire d’identifier les variations géométriques des ménisques qui causent d’importants changements dans la mécanique de contact du cartilage.
Certaines limites doivent être prises en compte dans l’interprétation des résultats de cette étude. La géométrie méniscale a été extraite d’images IRM par segmentation manuelle plutôt que par une méthode directe. Une autre limitation concerne la taille limitée de l’échantillon utilisé dans cette étude. De plus, alors l’ethnicité pourrait affecter la géométrie du ménisque, l’origine ethnique des sujets de cette étude n’était pas connue.
En conclusion, cette étude est la première à décrire la géométrie du ménisque médial d’un point de vue 3D. Une majorité des variations de la géométrie du ménisque pourrait être attribuée aux changements liés à la taille plutôt que des changements de forme.
Néanmoins, l’évaluation de l’ensemble des données a permis d’identifier 2 groupes morphologiques avec des formes méniscales distinctes qui se caractérisent principalement par des différences de hauteur du ménisque.
De plus amples recherches sont nécessaires pour déterminer si les variations de formes identifiées dans cette étude influencent le fonctionnement du ménisque.
Article original
Vrancken, Crijns, Ploegmakers, O’Kane, Van Tienen, Janssen, Buma and Verdonschot. 3D geometry analysis of the medial meniscus – a statistical shape modeling approach. J. Anat. (2014) 225, pp395-402 doi: 10.1111/joa.12223
Bibliographie
- Ahmed AM, Burke DL (1983) In-vitro measurement of static pressure distribution in synovial joints – Part I: Tibial surface of the knee. J Biomech Eng 105, 216–225.
- Alhalki MM, Hull ML, Howell SM (2000) Contact mechanics of the medial tibial plateau after implantation of a medial meni- scal allograft. A human cadaveric study. Am J Sports Med 28, 370–376.
- Arno S, Hadley S, Campbell KA, et al. (2013) The effect of arthroscopic partial medial meniscectomy on tibiofemoral sta- bility. Am J Sports Med 41, 73–79.
- Baldwin MA, Langenderfer JE, Rullkoetter PJ, et al. (2010) Development of subject-specific and statistical shape models of the knee using an efficient segmentation and mesh- morphing approach. Comput Methods Programs Biomed 97, 232–240.
- Balint E, Gatt CJ Jr, Dunn MG (2011) Design and mechanical evaluation of a novel fiber-reinforced scaffold for meniscus replacement. J Biomed Mater Res A 100, 195–202.
Bedi A, Kelly NH, Baad M, et al. (2010) Dynamic contact mechanics of the medial meniscus as a function of radial tear, repair, and partial meniscectomy. J Bone Joint Surg Am 92, 1398–1408.
- Bloecker K, Englund M, Wirth W, et al. (2011) Size and position of the healthy meniscus, and its correlation with sex, height, weight, and bone area – a cross-sectional study. BMC Muscul- oskelet Disord 12, 248.
- Bowers ME, Tung GA, Fleming BC, et al. (2007) Quantification of meniscal volume by segmentation of 3T magnetic reso- nance images. J Biomech 40, 2811–2815.
- Cootes TF, Taylor CJ, Cooper DH, et al. (1995) Active shape mod- els – their training and application. Comput Vis Image Underst 61, 38–59.
- Dienst M, Greis PE, Ellis BJ, et al. (2007) Effect of lateral meni- scal allograft sizing on contact mechanics of the lateral tibial plateau: an experimental study in human cadaveric knee joints. Am J Sports Med 35, 34–42.
- Donahue TLH, Hull ML, Rashid MM, et al. (2004) The sensitivity of tibiofemoral contact pressure to the size and shape of the lateral and medial menisci. J Orthop Res 22, 807–814.
Elsner JJ, Portnoy S, Guilak F, et al. (2010) MRI-based character- ization of bone anatomy in the human knee for size matching of a medial meniscal implant. J Biomech Eng 132, 101008.
- Felson DT, Lawrence RC, Dieppe PA, et al. (2000) Osteoarthritis: new insights. Part 1: the disease and its risk factors. Ann Intern Med 133, 635–646.
- Franklin SB, Gibson DJ, Robertson PA, et al. (1995) Parallel Analysis: a method for determining significant principal components. J Veg Sci 6, 99–106.
- Haut TL, Hull ML, Howell SM (2000) Use of roentgenography and magnetic resonance imaging to predict meniscal geome- try determined with a three-dimensional coordinate digitizing system. J Orthop Res 2000, 228–237.
- Horn JL (1965) A rationale and test for the number of factors in factor analysis. Psychometrika 30, 179–185.
- Huttenlocher DP, Klanderman GA, Rucklidge WJ (1993) Compar- ing images using the Hausdorff distance. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 15, 850–863.
- Kobayashi M, Chang YS, Oka M (2005) A two year in vivo study of polyvinyl alcohol-hydrogel (PVA-H) artificial meniscus. Biomaterials 26, 3243–3248.
- Kon E, Filardo G, Tschon M, et al. (2012) Tissue engineering for total meniscal substitution: animal study in sheep model- results at 12 months. Tissue Eng Part A. 18, 1573–1582.
Kroon DJ (2011) Shape context based corresponding point mod- els. Matlab Central File Exchange.
- Kroon DJ, Reeuwijk E, Kowalski P, et al. (2012) MRI based knee cartilage assessment. Proceedings of SPIE - Medical Imaging 2012: Computer-Aided Diagnosis, 8315, 83151V.
- Lee SJ, Aadalen KJ, Malaviya P, et al. (2006) Tibiofemoral con- tact mechanics after serial medial meniscectomies in the human cadaveric knee. Am J Sports Med 34, 1334–1344.
- Levy IM, Torzilli PA, Warren RF (1982) The effect of medial meniscectomy on anterior-posterior motion of the knee. J Bone Joint Surg Am 64, 883–888.
- Mahfouz M, Abdel Fatah EE, Bowers LS, et al. (2012) Three- dimensional morphology of the knee reveals ethnic differ- ences. Clin Orthop Relat Res, 470, 172–185.
- McDermott ID, Sharifi F, Bull AM, et al. (2004) An anatomical study of meniscal allograft sizing. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 12, 130–135.
- McKern TW, Stewart TD (1957) Skeletal Age Changes in Young American Males, Analysed from the Standpoint of Age Identification. Natick, MA: Headquarters Quartermaster Research and Development Command, Technical Report EP-45.
- Paletta GA, Manning T, Snell E, et al. (1997) The effect of allograft meniscal replacement on intraarticular contact area and pressures in the human knee. Am J Sports Med 25, 692–698.
- Pollard ME, Kang Q, Berg EE (1995) Radiographic sizing for meniscal transplantation. Arthroscopy 11, 684–687.
- Prodromos CC, Joyce BT, Keller BL, et al. (2007) Magnetic reso- nance imaging measurement of the contralateral normal meniscus is a more accurate method of determining meniscal allograft size than radiographic measurement of the recipient tibial plateau. Arthroscopy, 23, 1174–1179.e1.
- Schumacher BL, Schmidt TA, Voegtline MS, et al. (2005) Proteo- glycan 4 (PRG4) synthesis and immunolocalization in bovine meniscus. J Orthop Res 23, 562–568.
- Seitz AM, Lubomierski A, Friemert B, et al. (2012) Effect of par- tial meniscectomy at the medial posterior horn on tibiofemor- al contact mechanics and meniscal hoop strains in human knees. J Orthop Res 30, 934–942.
- Shaffer B, Kennedy S, Klimkiewicz J, et al. (2000) Preoperative sizing of meniscal allografts in meniscus transplantation. Am J Sports Med 28, 524–533.
- Spang JT, Dang AB, Mazzocca A, et al. (2010) The effect of medial meniscectomy and meniscal allograft transplanta- tion on knee and anterior cruciate ligament biomechanics. Arthroscopy 26, 192–201.
- Stone KR, Freyer A, Turek T, et al. (2007) Meniscal sizing based on gender, height, and weight. Arthroscopy 23, 503–508.
- Tibshirani R, Walther G, Hastie T (2001) Estimating the number of clusters in a data set via the gap statistic. J R Stat Soc Series B Stat Methodol 63, 411–423.
- van Tienen TG, Buma P, Scholten JG, et al. (2005) Displacement of the medial meniscus within the passive motion characteris- tics of the human knee joint: an RSA study in human cadaver knees. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 13, 287–292.
- van Tienen TG, Heijkants RG, de Groot JH, et al. (2006) Replace- ment of the knee meniscus by a porous polymer implant: a study in dogs. Am J Sports Med 34, 64–71.
- Van Thiel GS, Verma N, Yanke A, et al. (2009) Meniscal allograft size can be predicted by height, weight, and gender. Arthros- copy 25, 722–727.
- Vrancken AC, Buma P, van Tienen TG (2012) Synthetic meniscus replacement: a review. Int Orthop 37, 291–299.
- Walker PS, Erkman MJ (1975) The role of the menisci in force transmission across the knee. Clin Orthop Relat Res 109, 184–192. Wirth W, Frobell RB, Souza RB, et al. (2010) A three-dimensional quantitative method to measure meniscus shape, position, and signal intensity using MR images: a pilot study and preliminary results in knee osteoarthritis Magn Reson Med, 63, 1162–1171.