Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2017; 84(2):101-105 | DOI: 10.55095/achot2017/015

Strukturální změny štěpu z hamstringu způsobené fixačním materiálem a jejich vliv na biomechanické vlastnosti náhrady LCAPůvodní práce

J. KAUTZNER1,*, M. DRŽÍK2, M. HANDL1, C. POVÝŠIL3, P. KOS1, T. TRČ1, V. HAVLAS1
1 Klinika dětské a dospělé ortopedie a traumatologie 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice Motol, Praha
2 International Laser Center, Bratislava
3 Ústav patologie 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice, Praha

PURPOSE OF THE STUDY:
Hamstring grafts are commonly used for ACL reconstruction. The purpose of our study is to determine the effects of the suspension fixation compared to graft cross-pinning transfixation, and the effect(s) of structural damage during the preparation of the graft on biomechanical properties of the graft.

MATERIAL AND METHODS:
The design of the study is a cadaveric biomechanical laboratory study. 38 fresh-frozen human hamstring specimens from 19 cadaveric donors were used. The grafts were tested for their loading properties. One half of each specimen was suspended over a 3.3mm pin, the other half was cross-pinned by a 3.3mm pin to simulate the graft cross-pinning technique. Single impact testing was performed and the failure force, elongation and acceleration/deceleration of each graft was recorded and the loading force vs. elongation of the graft specimens was calculated. Results for suspended and cross-pinned grafts were analysed using ANOVA method, comparing the grafts from each donor.

RESULTS:
The ultimate strength of a double-strand gracilis graft was 1287 ± 134 N when suspended over a pin, the strength of a cross-pinned graft was 833 ± 111 N. For double-strand semitendinosus grafts the strengths were 1883 ± 198 and 997 ± 234 N, respectively. Thus, the failure load for the cross-pinning method is only 64.7% or 52.9% for the suspension method.

DISCUSSION:
Structural damage to the graft significantly reduces the graft strength. Also, extensive suturing during preparation of the graft reduces its strength.

CONCLUSIONS:
Fixation methods that do not interfere with the graft's structure should be used to reduce the risk of graft failure.

Klíčová slova: ACL reconstruction, hamstring graft, biomechanical testing

Zveřejněno: 1. duben 2017  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
KAUTZNER J, DRŽÍK M, HANDL M, POVÝŠIL C, KOS P, TRČ T, HAVLAS V. Strukturální změny štěpu z hamstringu způsobené fixačním materiálem a jejich vliv na biomechanické vlastnosti náhrady LCA. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2017;84(2):101-105. doi: 10.55095/achot2017/015. PubMed PMID: 28809626.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Aga C, Rasmussen MT, Smith SD, Jansson KS, Laprade RF, Engebretsen L, Wijdicks CA. Biomechanical comparison of interference screws and combination screw and sheath devices for soft tissue anterior cruciate ligament reconstruction on the tibial side. Am J Sports Med. 2013;41:841-848. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. Bergmann G, Graichen F, Rohlmann A. Hip joint loading during walking and running, measured in two patients. J Biomech. 1993;26:969-990. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Bravman J, Ishak C, Gelber J, Namkoong S, Jazrawi LM, Kummer FJ. The interaction between the whipstitch sutures of multi-strand ACL grafts and interference screw fixation. Bull Hosp Jt Dis. 2006;63:156-157.
  4. Figueroa D, Calvo R, Vaisman A, Melean F, Figueroa F. Effect of tendon tensioning: an in vitro study in porcine extensor tendons. Knee. 2010;17:245-248. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Handl M, Drzik M, Cerulli G, Povýšil C, Chlpík J, Varga F, Amler E, Trč T. Reconstruction of the anterior cruciate ligament: dynamic strain evaluation of the graft. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2007;15:233-241. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Herbort M, Domnick C, Raschke MJ, Lenschow S, Förster T, Petersen W, Zantop T. Comparison of Knee Kinematics After Single-Bundle Anterior Cruciate Ligament Reconstruction via the Medial Portal Technique With a Central Femoral Tunnel and an Eccentric Femoral Tunnel and After Anatomic Double-Bundle Reconstruction: A Human Cadaveric Study. Am J Sports Med. 2016;44:126-132. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Higano M, Tachibana Y, Sakaguchi K, Goto T, Oda H. Effects of tunnel dilation and interference screw position on the biomechanical properties of tendon graft fixation for anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy. 2013;29:1804-1810. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Jagodzinski M, Foerstemann T, Mall G, Krettek C, Bosch U, Paessler HH. Analysis of forces of acl reconstructions at the tunnel entrance: Is tunnel enlargement a biomechanical problem. J Biomech. 2005;38:23-31. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Kautzner J, Kos P, Hanus M, Trč T, Havlas V. A comparison of ACL reconstruction using patellar tendon versus hamstring autograft in female patients: a prospective randomised study. Int Orthop. 2015;39:125-130. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Kleweno CP, Jacir AM, Gardner TR, Ahmad CS, Levine WN. Biomechanical evaluation of anterior cruciate ligament femoral fixation techniques. Am J Sports Med. 2009;37:339-345. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Kousa P, Järvinen TL, Vihavainen M, Kannus P, Järvinen M. The fixation strength of six hamstring tendon graft fixation devices in anterior cruciate ligament reconstruction - Part I: femoral site. Am J Sports Med. 2003;31:174-181. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. Li G, Papannagari R, Defrate LE, Yoo JD, Park SE, Gill TJ. Comparison of the ACL and ACL graft forces before and after ACL reconstruction. An in-vitro robotic investigation. Acta Orthopaedica. 2006;77:267-274. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Philippou T, Kautzner J, Hladký V, Šťastný E, Havlas V. Zhodnocení souboru pacientů po náhradě předního zkříženého vazu v dětském a adolescentním věku. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2015;82:398-403. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Pinczewski LA, Lyman J, Salmon LJ, Russell VJ, Roe J, Linklater J. A 10-year comparison of anterior cruciate ligament reconstructions with hamstring tendon and patellar tendon autograft: a controlled, prospective trial. Am J Sports Med. 2007;35:564-74. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Prodromos CC, Joyce BT, Shi K, Keller BL. A meta-analysis of stability after anterior cruciate ligament reconstruction as a function of hamstring versus patellar tendon graft and fixation type. Arthroscopy. 2005;21:1202. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Stadelmaier DM, Lowe WR, Ilahi OA, Noble PC, Kohl HW 3rd. Cyclic pull-out strength of hamstring tendon graft fixation with soft tissue interference screws: influence of screw length. Am J Sports Med. 1999;27:778-783. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Wang H, Fleischli JE, Hutchinson ID, Zheng NN. Knee moment and shear force are correlated with femoral tunnel orientation after single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med. 2014;42:2377-2385. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Zeman P, Sadovský P, Koudela K. Jr., Matějka T, Zeman J, Matějka J. Augmentace předního zkříženého vazu u pacientů se symptomatickou izolovanou rupturou anteromediální nebo posterolaterální porce: zhodnocení dvouletých klinických výsledků. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2015;82:296-302. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...