Schleifenlängenänderungen nach Kniebeuge-Streckung-Bewegung in einem kadaverischen Modell der vorderen Kreuzbandrekonstruktion
Einleitung
Die Rekonstruktion des vorderen Kreuzbands (ACL) hängt maßgeblich von einer stabilen femoralen Fixierung ab, um die Transplantatstabilität während der postoperativen Rehabilitation zu gewährleisten. Femorale Aufhängungsfixationsvorrichtungen, einschließlich Fixierschleifengeräten (Fixed-Loop Devices, FLDs) und Verstellschleifengeräten (Adjustable-Loop Devices, ALDs), werden hierfür häufig eingesetzt. FLDs wie der Endobutton bieten hohe Bruchlasten und Zuverlässigkeit, stoßen jedoch bei kurzen Femurtunneln aufgrund ihrer minimalen Schleifenlänge von 15 mm an Grenzen. Diese Einschränkung erfordert zusätzliche Knochentunnellängen, um das Umdrehen der Platte zu ermöglichen, was den „Bungee-Effekt“ begünstigen und die Transplantat-Knochen-Heilung beeinträchtigen kann. ALDs wie der Ultrabutton umgehen diese Probleme durch einen verstellbaren Einwegverriegelungsmechanismus, der präzise Schleifenlängenanpassungen ermöglicht. Bedenken bestehen jedoch hinsichtlich potenzieller Schleifenlockerungen unter zyklischer Belastung, insbesondere während früher postoperativer Kniebeuge-Streckung-Bewegungen. Diese Studie verglich Schleifenlängenänderungen zwischen ALDs und FLDs unter simulierten postoperativen Belastungen in einem kadaverischen Modell.
Methoden
Präparatvorbereitung und chirurgisches Protokoll
Es wurden Kadaverkniegelenke verwendet, die von der Abteilung für Humananatomie und Embryologie der Peking University Health Science Center genehmigt wurden. Das native ACL wurde arthroskopisch entfernt, und standardisierte Knochentunnel wurden gebohrt. Der femorale Tunnel (Durchmesser: 6 mm, Länge: 40 mm) wurde im Zentrum der direkten Insertionsstelle des ACL positioniert. Ein tibialer Tunnel wurde mithilfe eines 55°-Winkel-Führungsgeräts angelegt, um den anteromedialen Aspekt der nativen ACL-Fußabdruckstelle zu treffen. Als ACL-Ersatz diente eine gefaltete Polyesterbandage (≈6 mm Durchmesser).
Gruppenaufteilung und Fixierungstechniken
Die Kniegelenke wurden basierend auf der femoralen Fixierung in zwei Gruppen eingeteilt:
- FLD-Gruppe (n = 10): Endobutton-Geräte mit Schleifenlängen von 15–30 mm wurden verwendet. Die Schleifenlänge wurde präfixativ mittels Messschieber ermittelt [Abbildung 1]. Nach femoraler Fixierung wurde das tibiale Ende mit 80 N für 15 Sekunden gespannt und unter voller Kniestreckung an einer Klammer fixiert.
- ALD-Gruppe (n = 12): Ultrabutton-Geräte wurden vor der Fixierung auf eine vordefinierte Schleifenlänge eingestellt. Die Spannungs- und tibiale Fixierung erfolgte analog zur FLD-Gruppe.
Zyklisches Belastungsprotokoll
Beide Gruppen absolvierten 30 Zyklen passiver Kniebeuge-Streckung (0°–120°), um frühe postoperative Rehabilitation zu simulieren. Die Schleifenlängen wurden unmittelbar nach dem Belastungszyklus erneut gemessen. In der ALD-Gruppe erfolgte eine weitere Messung 24 Stunden postfixativ zur Bewertung verzögerter Retraktion.
Datenerfassung und -analyse
Schleifenlängenänderungen wurden als Differenz zwischen prä- und postzyklischen Messungen berechnet. Die statistische Analyse erfolgte mittels unabhängigem t-Test (SPSS 21.0, Signifikanzniveau: P < 0,05).
Ergebnisse
Unmittelbare Schleifenlängenänderungen
Die FLD-Gruppe zeigte eine durchschnittliche Schleifenverlängerung von 1,83 ± 0,77 mm (Spanne: 0,6–2,9 mm), die ALD-Gruppe 1,64 ± 0,75 mm (Spanne: 0,5–3,0 mm). Es bestand kein signifikanter Unterschied (t = 0,579, P = 0,569).
Verzögerte Retraktion bei ALDs
24 Stunden postfixativ betrug die Retraktion der ALD-Schleifen 0,29 ± 0,33 mm (Spanne: 0–1,1 mm). Drei Präparate wiesen keine Retraktion auf, was auf eine Stabilisierung der initialen Verlängerung hindeutete.
Diskussion
Biomechanische Leistung von ALDs vs. FLDs
Die Studie demonstrierte vergleichbare Schleifenverlängerungen zwischen ALDs und FLDs unter zyklischer Kniebelastung, was die Hypothese stützt, dass ALDs keine geringere Stabilität aufweisen. Das Fehlen signifikanter Unterschiede widerspricht früheren biomechanischen Studien, die größere ALD-Elongationen berichteten, jedoch oft nicht-physiologische Modelle nutzten. Das kadaverische Modell replizierte klinische Bedingungen, einschließlich 80 N-Transplantatspannung und Fixierung unter voller Streckung.
Mechanismen der Schleifenverlängerung
Die Verlängerung beider Geräte erklärt sich vermutlich durch Materialkriechen unter Zugbelastung. FLDs zeigten trotz fester Konstruktion ähnliche Elongationen wie ALDs, was auf viskoelastische Eigenschaften der Nähte oder Bänder hindeutet. Bei ALDs umfasste die initiale Verlängerung sowohl Nahtgleiten als auch Kriechen, wobei die 24-Stunden-Retraktion (≤1,1 mm) eine partielle Kriecherholung nahelegt. Dies unterstreicht die Bedeutung intraoperativen Nachspannens, insbesondere bei ALDs mit kurzen initialen Schleifen (z. B. 12 mm), wo die Verlängerung 3 mm überschritt.
Klinische Implikationen
ALDs bieten Vorteile bei kurzen Femurtunneln (<30 mm), wo FLDs unpraktisch sind. Durch den Verzicht auf überschüssige Tunnellängen reduzieren ALDs den „Bungee-Effekt“ und fördern möglicherweise die Transplantatintegration. Die minimale Retraktion nach 24 Stunden unterstützt die ALD-Zuverlässigkeit, jedoch sollten Chirurgen initiale Verlängerungen während der Spannungskontrolle berücksichtigen.
Limitationen
Messungenauigkeiten durch manuelle Kalibrierung wurden durch standardisierte Protokolle minimiert. Kleine Stichproben begrenzten Subgruppenanalysen, z. B. zur Korrelation zwischen initialer Schleifenlänge und Elongation. Zukünftige Studien könnten elektronische Sensoren zur Echtzeitüberwachung integrieren.
Schlussfolgerung
Unter simulierten postoperativen Belastungen zeigten ALDs und FLDs äquivalente Schleifenverlängerungen, was die Zuverlässigkeit verstellbarer Schleifensysteme in der ACL-Rekonstruktion bestätigt. ALDs stellen eine praktikable Alternative zu FLDs dar, insbesondere bei kurzen Femurtunneln oder präziser Transplantat-Tunnel-Anpassung. Chirurgen sollten ein intraoperatives Nachspannen von ALDs erwägen, um initiale Verlängerungen auszugleichen und die Transplantatstabilität während der frühen Rehabilitation zu optimieren.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000907