Verändert sich die Schlaufe nach der Kniebeugung und Streckung bei der vorderen Kreuzbandrekonstruktion?

Einleitung

Bei der Rekonstruktion des vorderen Kreuzbands (ACL) ist eine sichere Fixierung am Oberschenkelknochen entscheidend, um die Stabilität des Transplantats während der Nachbehandlung zu gewährleisten. Hierfür werden häufig Fixierungsvorrichtungen wie feste Schlaufen (Fixed-Loop Devices, FLDs) und verstellbare Schlaufen (Adjustable-Loop Devices, ALDs) verwendet. FLDs, zum Beispiel der Endobutton, bieten hohe Belastbarkeit und Zuverlässigkeit, stoßen jedoch an Grenzen, wenn der Oberschenkeltunnel kurz ist. Ihre Mindestlänge von 15 mm erfordert oft zusätzliche Tunnelverlängerung, was den sogenannten „Bungee-Effekt“ verstärken kann. Dieser Effekt beeinträchtigt die Heilung des Transplantats am Knochen. ALDs, wie der Ultrabutton, bieten eine Lösung durch ihre verstellbare Schlaufe, die eine präzise Anpassung ermöglicht. Doch gibt es Bedenken, ob sich die Schlaufe unter Belastung lockert, insbesondere bei frühen Bewegungen des Knies nach der Operation. Diese Studie vergleicht die Veränderungen der Schlaufenlänge zwischen ALDs und FLDs unter simulierten Belastungen in einem Modell mit menschlichen Geweben.

Methoden

Vorbereitung der Proben und Operationstechnik

Die Studie verwendete Kniegelenke von Verstorbenen, die von der Abteilung für Anatomie und Embryologie der Peking Universität genehmigt wurden. Das natürliche vordere Kreuzband wurde arthroskopisch entfernt, und standardisierte Knochentunnel wurden gebohrt. Der Oberschenkeltunnel, der in der Mitte des natürlichen Kreuzbandansatzes positioniert war, hatte einen Durchmesser von 6 mm und eine Länge von 40 mm. Ein Schienbeintunnel wurde mit einem 55°-Winkelzielgerät erstellt, um den vorderen Bereich des natürlichen Kreuzbandansatzes zu treffen. Ein Polyesterband, das auf einen Durchmesser von 6 mm gefaltet war, diente als Ersatz für das Kreuzband.

Gruppeneinteilung und Fixierungstechniken

Die Knie wurden in zwei Gruppen eingeteilt, basierend auf der Fixierung am Oberschenkel:

1. FLD-Gruppe (n = 10): Endobutton-Vorrichtungen mit Schlaufenlängen von 15–30 mm wurden verwendet. Die Schlaufenlänge wurde vor der Fixierung mit einer Messschiebe gemessen, wobei der Abstand von der Platte bis zum Ende der Schlaufe aufgezeichnet wurde [Abbildung 1]. Nach der Fixierung am Oberschenkel wurde das Schienbeinende mit 80 N für 15 Sekunden gespannt und unter vollständiger Streckung des Knies mit einer Klammer fixiert.
2. ALD-Gruppe (n = 12): Ultrabutton-Vorrichtungen wurden vor der Fixierung auf eine vordefinierte Schlaufenlänge eingestellt. Die Spannung und Fixierung am Schienbein erfolgte nach demselben Protokoll wie in der FLD-Gruppe.

Belastungsprotokoll

Beide Gruppen durchliefen 30 Zyklen passiver Kniebeugung und Streckung (0°–120°), um die frühe Nachbehandlung zu simulieren. Die Schlaufenlängen wurden unmittelbar nach den Zyklen erneut gemessen. In der ALD-Gruppe wurden die Schlaufenlängen 24 Stunden nach der Fixierung erneut gemessen, um eine verzögerte Rückbildung zu bewerten.

Datenerfassung und Analyse

Die Veränderungen der Schlaufenlänge wurden als Differenz zwischen den Messungen vor und nach den Belastungszyklen berechnet. Die statistische Analyse verwendete unabhängige t-Tests mit SPSS 21.0, wobei die Signifikanz bei P < 0,05 lag.

Ergebnisse

Unmittelbare Veränderungen der Schlaufenlänge

Die FLD-Gruppe zeigte eine durchschnittliche Verlängerung der Schlaufe von 1,83 ± 0,77 mm (Bereich: 0,6–2,9 mm), während die ALD-Gruppe 1,64 ± 0,75 mm (Bereich: 0,5–3,0 mm) aufwies. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen (t = 0,579, P = 0,569).

Verzögerte Rückbildung bei ALDs

24 Stunden nach der Fixierung verkürzten sich die Schlaufen in der ALD-Gruppe um 0,29 ± 0,33 mm (Bereich: 0–1,1 mm). Bei drei Proben gab es keine Rückbildung, was auf eine Stabilisierung der anfänglichen Verlängerung hindeutet.

Diskussion

Biomechanische Leistung von ALDs im Vergleich zu FLDs

Diese Studie zeigte vergleichbare Schlaufenverlängerungen zwischen ALDs und FLDs unter simulierter Kniebewegung, was die Annahme unterstützt, dass ALDs nicht weniger stabil sind. Das Fehlen signifikanter Unterschiede widerspricht früheren biomechanischen Studien, die größere Verlängerungen bei ALDs berichteten, jedoch oft nicht physiologische Modelle oder isolierte Gerätetests verwendeten. Das hier verwendete Modell mit menschlichen Geweben simulierte klinische Bedingungen, wobei die Spannung des Transplantats mit 80 N und die Fixierung bei voller Streckung den intraoperativen Praktiken entsprachen.

Mechanismen der Schlaufenverlängerung

Die Verlängerung der Schlaufe in beiden Vorrichtungen ist wahrscheinlich auf das Kriechen des Materials unter Zugspannung zurückzuführen. FLDs zeigten trotz ihrer festen Konstruktion eine ähnliche Verlängerung wie ALDs, was auf die viskoelastischen Eigenschaften der Fäden oder Bänder hinweist. Bei ALDs umfasste die anfängliche Verlängerung sowohl das Gleiten der Fäden als auch das Kriechen, aber die Rückbildung nach 24 Stunden (≤1,1 mm) deutet auf eine teilweise Erholung vom Kriechen hin, wobei die restliche Verlängerung auf das Gleiten zurückzuführen ist. Dies unterstreicht die Bedeutung des erneuten Spannens während der Operation, insbesondere bei ALDs mit kurzen anfänglichen Schlaufen (z. B. 12 mm bei einer Probe), wo die Verlängerung 3 mm überschritt.

Klinische Bedeutung

ALDs bieten Vorteile bei kurzen Oberschenkeltunneln (<30 mm), wo FLDs unpraktisch sind. Indem sie die Notwendigkeit zusätzlicher Tunnelverlängerung eliminieren, reduzieren ALDs den „Bungee-Effekt“ und fördern möglicherweise die Integration des Transplantats. Die minimale Rückbildung nach 24 Stunden unterstützt die Zuverlässigkeit von ALDs, obwohl Chirurgen die anfängliche Verlängerung beim Spannen berücksichtigen sollten.

Einschränkungen

Die Studie stützte sich auf Messschieben, was potenzielle menschliche Fehler mit sich brachte, obwohl standardisierte Protokolle die Variabilität minimierten. Kleine Stichprobengrößen begrenzten Untergruppenanalysen, wie Korrelationen zwischen anfänglicher Schlaufenlänge und Verlängerung. Zukünftige Studien könnten elektronische Sensoren zur Echtzeitüberwachung der Schlaufe integrieren und langfristige biomechanische Auswirkungen im lebenden Organismus untersuchen.

Fazit

Unter simulierten Belastungen nach der Operation zeigten ALDs und FLDs vergleichbare Schlaufenverlängerungen, was die Zuverlässigkeit von verstellbaren Schlaufen bei der Kreuzbandrekonstruktion bestätigt. ALDs bieten eine praktische Alternative zu FLDs, insbesondere bei kurzen Oberschenkeltunneln oder präziser Anpassung des Transplantats. Chirurgen sollten das erneute Spannen von ALDs während der Operation in Betracht ziehen, um die anfängliche Verlängerung zu minimieren und die Stabilität des Transplantats in der frühen Nachbehandlung zu gewährleisten.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000000907
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