Elülső keresztszalag pótlásnál alkalmazott rögzítések

Átírás

1 Az Országos Sportegészségügyi Intézet, Sportsebészeti Osztály közleménye Elülső keresztszalag pótlásnál alkalmazott rögzítések II. Biomechanikai értékelés DR. PAVLIK ATTILA, DR. HIDAS PÉTER, DR. TÁLLAY ANDRÁS, DR. BERKES ISTVÁN Érkezett: január 28. ÖSSZEFOGLALÁS Az elülső keresztszalag rekonstrukció technikája az elmúlt évtizedekben igen nagy fejlődésen ment keresztül. A graft izometriás elhelyezése jelentette az első lépést, amely megteremtette a korai rehabilitáció lehetőségét. Ennek megfelelően az azonnali testsúlyterhelés, a teljes ízületi mozgás, majd az izomerő és a sportképesség minél gyorsabb helyreállítása kapott hangsúlyt. Ehhez a graft megfelelő rögzítése lett az egyik kulcskérdés. Jelenleg a csont patella ín csont, a megduplázott megnégyszerezett hamstring ín és a csont quadriceps ín graftokat alkalmazzák a legnagyobb számban. A különböző graftok csontcsatornában és csontcsatornán kívüli rögzítése különböző módszereket tesz szükségessé. Ezek közül az állandóan fejlődő rögzítési módszerek közül kell a sebésznek kiválasztania a számára ideálisat. Ehhez ismernie kell a rögzítések biomechanikai és biológiai tulajdonságait is, amelyek révén nemcsak megfelelően erős rögzítést adnak, hanem a graftok biológiai beépülését is elősegítik. Jelen tanulmány célja az elülső keresztszalag rekonstrukció graftrögzítésének az irodalmi áttekintése és a közölt biomechanikai eredmények összefoglalása. Az első részben az ideális graftrögzítés tulajdonságait és a vizsgálómódszereket mutattuk be, míg a második rész az egyes grafttípusok különböző rögzítési módszerei biomechanikai vizsgálatainak az eredményeit ismerteti. A módszereiben és körülményeiben különböző laboratóriumi eredmények összefoglaló áttekintése és értékelése az ideális graftrögzítés kiválasztásában nyújt segítséget. Kulcsszavak: Térdízület Műtéti kezelés; Elülső keresztszalag Fiziopatológia; Csont Transzplantáció; Transzplantáció, autológ; Rögzítéstechnika; Ínszalagok Transzplantáció; Biomechanika; Szakítószilárdság; Anyagvizsgálat; Terhelhetőség; Pavlik, P. Hidas, A. Tállay, I. Berkes: Fixation methods following ACL reconstruction. II. Biomachanical evaluation The technique in ACL reconstruction has been developed tremendously in the past decades. The isometric graft position was the first step to make the early rehabilitation possible. The immediate weight bearing, the full range of motion, the restoration of full muscle strength and the full sports activity became into focus. Therefore the good graft fixation became the key of success. The bone- patellar tendon-bone, the hamstring tendon and the bone quadriceps tendon are the most common grafts nowadays. These different grafts are fixed on different ways either in the tunnel or out of the tunnel. These fixation methods are improving all the time and the appropriate one must be selected. Important to know the biomechanical and biological characteristics of these fixation methods to get good stability and incorporation. The aim of this study is to give an overview on the literary data of different fixation methods in ACL reconstruction and to summarise the biomechanical results published so far. In part one the characteristics of ideal graft fixation methods and the mode of investigation have been introduced, but in part two the results of biomechanical investigations are evaluated in the cases of different fixation methods, using different graft types. This overview is able to help in choosing the ideal graft fixation during ACL reconstruction. Key words: Knee joint Surgery; Anterior cruciate ligament Physiopathology; Bone Transplantation; Transplantation, autologous; Suture techniques; Tendons Transplantation; Biomechanics; Tensile strenght; Materials testing; Weight-bearing; Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

2 BEVEZETÉS Az elülső keresztszalag sérülései és ennek következtében az elvégzett LCA rekonstrukciók száma az elmúlt évtizedekben megnövekedtek. A műtét sikerességét számos tényező befolyásolja, ezek közé tartozik a graft biztonságos rögzítése. Számos közlemény foglalkozik a graftrögzítések biomechanikai tulajdonságainak értékelésével, azonban a vizsgálati körülmények különbözősége nehézzé teszi a közvetlen összehasonlítást. Munkánk első részében az ideális graftrögzítés jellemzőit és a graftrögzítés biomechanikai tulajdonságainak a mérésére alkalmazott módszereket próbáltuk meghatározni. A graftrögzítés tulajdonságai közül a posztoperatív szakban alkalmazott rehabilitáció szempontjából szakítószilárdságának és merevségének, a graft beépülése szempontjából pedig biológiai tulajdonságainak van szerepe. Tanulmányunk második felében a leggyakrabban alkalmazott grafttípusok rögzítésére alkalmazott rögzítési módokat és azok biomechanikai tulajdonságait részletesen ismertetjük. A rögzítés szempontjából alapvetően két típust különböztetünk meg, az egyiknél csontblokkot, a másiknál lágyszövetet rögzítünk a csontcsatornához, illetve a periosteumhoz. Célunk, hogy áttekintést nyújtsunk a különböző rögzítési technikák szakítószilárdságáról és merevségéről és ezáltal alkalmazásuk esetén a klinikai gyakorlat és a rehabilitáció számára felhasználható adatokat ismertessünk. CSONTBLOKK RÖGZÍTÉSEK A patella ín és a quadriceps ín graftoknál van lehetőség a csontblokk alkalmazására a rögzítéshez. Előnye, hogy a csontblokk beépülése a csontcsatornába gyorsabb, mint a lágyszövet beépülése. Emellett az interferencia csavaros rögzítés révén a rögzítés az ízületi síkhoz közel történik, csökkentve a graft mozgásait a csontcsatornában, ami egyes szövődmények okaként szerepelhet. Hátrányaként elsősorban a kivételi hely posztoperatív elváltozásait említik, emellett a nagyobb feltárás és az adott graftméret szerepel. Interferencia csavar Az interferencia csavaros rögzítés a mindennapi élethez és a progresszív rehabilitációhoz szükséges szakítószilárdsága és merevsége megfelelő, amely rögzítés így standardként ismert az elülső keresztszalag pótláskor alkalmazott csont patella ín csont graft rögzítésében (48). Az interferencia csavaros rögzítést elsőként Lambert írta le 6.5 mm-es AO spongiosa csavart alkalmazva (31) ben Kurosaka és munkatársai akik már valódi interferencia csavart használtak a nagyobb átmérőjű (9 mm) csavarok nagyobb szakítószilárdságát mutatták ki (30). Amikor rossz a csontállomány, ami lehet revízió vagy furatkiszélesedés következménye, vagy graft csontfurathossz aránytalanság áll fenn, vagy erősebb rögzítés szükséges túlsúlyos vagy nem együttműködő beteg esetén, akkor az interferencia csavaros rögzítést kombinálni lehet egyéb rögzítésekkel, mint például csavarra való felfüggesztés fonallal, Endobutton vagy csavar+alátét alkalmazásával. A tibialis csavar területének fájdalma a betegek 3 8%-ánál okoz panaszt, ami a csavar eltávolításával sikeresen kezelhető. Napjainkban a 7 9 mm átmérőjű és a legalább 20 mm hosszú interferencia csavar a legelfogadottabb. Kimutatták, hogy a tibialis rögzítésnél a 9 mm-es csavar kiszakítószilárdsága meghaladja a 7 mm-es interferencia csavarét, míg femoralisan nem szignifikáns az eltérés (26). Ennek a különbségnek a hátterében a tibiafej csontállományának kisebb csontsűrűsége áll. Az több szerző által is elfogadott, hogy a csavar 20 mm-nél nagyobb hossza nem befolyásolja a rögzítés erősségét (10, 23), míg Black eredményei szerint a rövidebb (12.5, 15 mm) csavarok is hasonló erővel rögzítenek (7). 206 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

3 A csontblokk és a csatorna közötti tér és a csavarátmérő kölcsönhatása szintén befolyásolja a rögzítés erősségét. Brown és munkatársai vizsgálata szerint az interferencia mértéke (a csavar külső átmérője mínusz a csatorna csontblokk közötti hézag nagysága) korrelál a maximális kiszakítóerővel, de a csatorna csontblokk hézag mérete önmagában nem (11). Ehhez hasonlóan egy sertéseken végzett biomechanikai tanulmány kimutatta, hogy egy 1 2 mm-es hézag egy 7 mm-es csavarral ugyanakkora szakítóerőt eredményez, mint egy 3 4 mm-es hézag 9 mm átmérőjű csavarral (13). Egy másik vizsgálat eredményei azt igazolták, hogy a 7 mm-es csavar rögzítési elégtelensége esetén 9 mm-es csavarra cserélhető (26), ugyanakkor Shapiro szarvasmarha térdeket vizsgálva nem talált szignifikáns különbséget a 7 és a 9 mm-es csavarok rögzítőereje között (44). Nagyobb csontfurat csontblokk méretkülönbség vagy rossz minőségű csont esetén csontpótlás alkalmazása is javíthat a rögzítőerőn. Bár a posztoperatív röntgenfelvételek elemzése szerint a csavar divergenciája a csontblokktól nem ritka, ennek nincs jelentős klinikai vonatkozása. Dworsky és munkatársai leírták az endoszkóposan behelyezett interferencia csavar ék szerepét, ami femoralisan hatékonyan megakadályozza a csontblokk ízületbe való visszacsúszását (16). Amennyiben a csavarnak a femoralis csontblokkal bezárt szöge 20 foknál nagyobb, az szignifikánsan csökkent kiszakítószilárdságot okozott a biomechanikai tesztek során (25). A rögzítés erősségét a becsavarás nyomatéka szintén szignifikánsan befolyásolja (11), annak iránya viszont nem okoz eltérést (12). Rupp és munkatársai a csavar elhelyezésének a rögzítőerőre való hatását is megvizsgálták. Eredményeik szerint a csontblokk corticalis felszínéhez elhelyezett interferencia csavarok kiszakításakor a csontblokk törése, vagy az ín szakadása következett be, míg a csontblokk spongiosa felszínéhez való becsavaráskor a csontblokk kihúzása jött létre, de a rögzítőerőt tekintve nem találtak különbséget (779 N 743 N) (42). Az interferencia csavar klinikai sikere ellenére gyakran számolnak be általában megelőzhető szövődményekről. Ellentétes húzás a csontblokk öltésén keresztül csökkentheti a graft csontfuratban való elmozdulását, és ezáltal a graft lazulását az interferencia csavar behelyezése során. A csavar behelyezésekor a menetek éles széle károsíthatja a csontblokk öltését vagy magát a graftot, amelynek kedvezőtlen klinikai hatásai is lehetnek. A fonal károsodása elkerülhető a csontblokk lyukain átvezetett cerclage drót használatával. A graft súlyos mértékű károsítása egy másik graft alkalmazását kívánhatja meg. A csontblokk intraoperatív törése szintén előfordulhat, amikor a rögzítés módosítására kényszerülünk. Beynnon és Amis szerint a maximális terhelhetőséget mérő vizsgálatok a graftrögzítés felső határát határozzák meg, ami hasznos információ például egy sérülés hatásának meghatározására (6). Mivel azonban az operált térd agresszív rehabilitációja során a graftot és rögzítését submaximális, ismétlődő erőhatások érik, ezért a rehabilitáció számára több információ nyerhető ciklikus vizsgálatok révén (27). Mind Kousa, mind Seil sertéstérdek ciklikus és maximális terheléses vizsgálata során nyert adatai szerint a titán és a felszívódó interferencia csavarral a posztoperatív szakban alkalmazott agresszív rehabilitáció számára is megfelelő rögzítés érhető el (I. Táblázat) (27, 43). Felszívódó interferencia csavar A felszívódó implantátumoknak számos előnye ismert a fémanyagokhoz képest. A fémek zavarják a mágneses rezonancia képalkotást, amely szükséges lehet egy esetleges újrasérülés diagnosztikájában, valamint fémionok kerülhetnek a környező szövetekbe (41). További hátrány a második sebészeti beavatkozás, a fémeltávolítás szükségessége (3). A keresztszalag sebészetben a felszívódó interferencia csavarok talán legnagyobb előnyének a revízió zavartalanságát mondhatjuk. Ez különösen fontos, mivel a revíziók száma drámaian emelkedett az elmúlt Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

4 néhány évben (12). Jól ismertek azok a technikai nehézségek, melyeket a korábban behelyezett és az újabb műtéti területen található fémcsavar jelenthet a revíziók során. A keresztszalag sebészetben a másik előny a graft károsításának kisebb valószínűsége a csavar becsavarása alatt, ami a fémcsavarok alkalmazásakor a menetek éles széle által bekövetkezhet (35). I. táblázat: A csont patella ín csont graft rögzítés vizsgálatainak eredményei Rögzítés típusa A vizsgálat típusa Szakítószilárdság (N)-átlag Merevség (N/mm)-átlag Kurosaka (30) Kousa (27) Titán interferencia csavar kadáver, 1800 mm/min Titán interferencia csavar sertés, Felszívódó IF csavar 50 mm/min Caborn (18) Pena (39) Titán interferencia csavar Felszívódó IF csavar idős kadáver, 20 mm/min Titán interferencia csavar kadáver, 640 Felszívódó IF csavar 50 mm/min 418 nincs adat nincs adat Shapiro (44) Titán interferencia csavar marha, 1800 mm/min nincs adat Kurosaka (47) Kapocs kadáver, 1800 mm/min Gerich (17) Dupla kapocs (27% csontblokk törés) kadáver, 60 mm/min Steiner (48) Felfüggesztés csavarra idős kadáver, 60 mm/min Lee (32) Press-fit sertés, ciklikus + maximális, 50 mm/min Pavlik, Hidas (20, 38) Press-fit kadáver, 200 mm/min Humán kadáver, illetve állatkísérletekben összehasonlították a felszívódó és a titán interferencia csavarok kezdeti rögzítőerejét csont patella ín csont graftok rögzítésénél. Bár Pena és munkatársai a felszívódó interferencia csavar kisebb rögzítőerejét mutatták ki, számos vizsgálat azt igazolta, hogy a legtöbb felszívódó interferencia csavar hasonló rögzítőerőt biztosít, mint a titán interferencia csavarok, így ezek alkalmazása mellett szintén végezhető akcelerált rehabilitáció a graftrögzítés stabilitásának veszélyeztetése nélkül (1, 27, 39, 41, 43, 52). A rehabilitáció szempontjából különösen fontosak Kousa és Seil eredményei, akik nemcsak maximális terheléssel, hanem ciklikus mérésekkel is igazolták mind a felszívódó, mind a titán interferencia csavarok megfelelő rögzítőerejét (27, 43). A felszívódó csavarok első klinikai használatáról a csont patella ín csont graft rögzítésére először az 1990-es évek közepén számoltak be. Alkalmazásuk legnagyobb hátránya a becsavarás alatti csavartörés vagy iránytévesztés (4, 36, 52). A felszívódó és a fém interferencia csavarok összehasonlítására a napjainkig elvégzett klinikai utánvizsgálatok azt igazolták, 208 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

5 hogy a csont patella ín csont grafttal végzett elülső keresztszalag pótlások eredményeiben nincs szignifikáns különbség (1, 4, 14, 36). Kapocs A kapocs alkalmazásának elsődleges indikációja a csontblokk rögzítésére a csontfurat és a graft közt fennálló hosszúságeltérés. Ebben az esetben a csontfuratból distalisan kilógó csontblokkot kapcsokkal rögzítjük a periosteumhoz vagy egy előkészített csontvályúhoz. Erre a fogakkal ellátott kapcsok a legmegfelelőbbek. Míg a Kurosaka által 1 db kapocs alkalmazásával mért 129 N szakítószilárdság érték nem elegendő a graftok rögzítése számára (30), addig sekély vályúba fektetett csontblokk dupla kapoccsal történő rögzítésének szakítószilárdsága (588 N) nagyságrendileg megegyezik az interferencia csavaréval ( N), amellett, hogy a kapoccsal való rögzítés merevsége (86.3 N/mm) humán, fiatal (átlagéletkor: 44 év) kadáver modellen mérve szignifikánsan nagyobb volt, mint az interferencia csavaré ( N/mm). Azonban a csontblokk törése kapocs alkalmazása mellett statisztikailag szignifikánsan magasabb volt (27%), mint interferencia csavar alkalmazásakor (1%) (17). Így a magas szövődményarány miatt csak másodlagosan választandó módszerként javasolható a használata. Csavarra való felfüggesztés A módszer szintén nem elsődlegesen választandó a graftok rögzítésére. Előtérbe kerülhet a használata, ha a felfüggesztést és a fonalat megerősítésként alkalmazzuk tibialis interferencia csavaros rögzítésnél a gyenge csontminőség vagy csontblokktörés esetén. Honl vizsgálata során a csavarra való felfüggesztés ciklikus terhelés során 100%-ban károsodott, amellett, hogy merevsége is kisebbnek bizonyult, mind az interferencia csavarhoz, mint az Endobuttonhoz képest. Használatát elülső keresztszalag pótlás során a graft rögzítésére nem javasolja (21). Steiner és munkatársai a csontblokk fonallal csavarra való felfüggesztéses rögzítésének szakítószilárdságát önmagában és interferencia csavarral kombinálva is vizsgálták. Eredményeik szerint a szakítószilárdság mértéke 396 N volt az első, és 674 N a kombinált esetben, ami már megfelelő rögzítőerőt jelent LCA-pótlásoknál (48). EndoButton Az EndoButtont, amelyet elsősorban lágyszövet graftok femoralis rögzítésére terveztek, a csontblokk femoralis rögzítésére elsősorban annak előzetes technikai hibája esetén alkalmazzák. Rutinszerűen az interferencia csavaros rögzítést részesítjük előnyben a femoralis csontblokk rögzítésekor, de például a furat hátsó falának elégtelensége esetén az Endobutton jó alternatív megoldást jelenthet. Mitek Anchor A Mitek Anchor (Mitek, Westwood, Massachusetts), az EndoButtonhoz hasonlóan fonallal vagy tape-pel rögzül a grafthoz. Elsősorban lágyszövetek csonthoz való rögzítéséhez fejlesztették ki. Szintén a femoralis csontblokk rögzítésnél alkalmazható, elsősorban a furat hátsó falának sérülése esetén. A szakítószilárdságát és a merevséget tekintve nem találtak szignifikáns különbséget a Mitek és az Endobutton között (9). Press-fit A femoralis press-fit rögzítés technikáját Hertel közölte 1990-ben (19). Malek és munkatársai az interferencia csavaros rögzítés szövődményeinek kiküszöbölése céljából mutatták be a femoralis csontblokk press-fit rögzítésével szerzett tapasztalataikat (34), míg mások az Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

6 interferencia csavar eltávolításának nehézségei miatt javasolták a press-fit rögzítés alkalmazását (15). Brown és munkatársai összehasonlították a press-fit (szakítószilárdság: 350 N) rögzítést az interferencia csavaros rögzítéssel (398 N), az EndoButton rögzítéssel (554 N) és a Mitek Anchor (511 N) rögzítéssel (9). Nem találtak szignifikáns különbséget sem a szakítószilárdság, sem a merevség esetében. Rupp és munkatársai disznó térdeken végzett vizsgálatai során az interferencia csavaros rögzítéssel magasabb szakítószilárdsági értékeket kapott, mint a press-fit rögzítéssel, bár a press-fit rögzítés átlagos szakítószilárdsági értéke (462 N) szintén megfelelőnek látszik a rehabilitáció alatt (41). Mivel a méréseket tibialis csontokon végezte, a femurnál valószínűleg magasabb értékeket kapnánk. Boszotta 8.3 mm-es csontblokk 8 mm átmérőjű furatba történő impaktálását követően különböző szögekben elvégzett kiszakítószilárdsági vizsgálatok eredményeit közölte (8). A csontblokk és a terhelés által bezárt szög növekedésével nőtt a mért szakítószilárdság is. Ezzel összhangban vannak saját, humán cadaver csonton történt vizsgálatunk eredményei (20, 38). A mérések során, melyeket 9 mm átmérőjű csontcsatorna és 9 mm-ről 10 mm-re vastagodó csontblokk használatával szintén különböző szögekben végeztek, a kiszakítószilárdság értéke emelkedik a csontblokk és a terhelés által bezárt szög emelkedése esetén, a 0 foknál mért 312 N-ról a 45 foknál mért 534 N-ra. A press-fit rögzítés merevsége 89 és 122 N/mm értékek között változott. Szintén a press-fit technikát vizsgálták Lee és munkatársai, akik interferencia csavaros rögzítéssel hasonlították össze a szakítószilárdságát és merevségét ciklikus és maximális terhelés mellett (32). Szignifikáns különbséget nem találtak egyik vizsgált paramétert tekintve sem. A press-fit technikával elért kedvező értékeket ( N, N/mm) a furat és a csontblokk közötti méretkülönbséggel (1.4 mm) és a körkörös alakú csontblokkal magyarázták. Ezeknek a vizsgálatoknak az eredményei alátámasztják, hogy a press-fit rögzítés alkalmazása biomechanikai szempontból megfelelő elülső keresztszalag pótlás során a graft rögzítésére. Alkalmazásával kiküszöbölhetőek a csavaros rögzítés esetleges hátrányai, és nem kerül idegen anyag az ízület közvetlen közelébe. LÁGYSZÖVET-RÖGZÍTÉSEK A lágyszövet graftok közül a semitendinosus és a gracilis inakat egyre nagyobb arányban alkalmazzák elülső keresztszalag pótlására (2, 18, 40, 46, 50). Korábban elsősorban megduplázva, megtriplázva használták a semitendinosus inat, napjainkban mindkét inat megduplázva, és visszahurkolva alkalmazzák. Előnye a kivételi hely minimális patológiai elváltozása és a megfelelő szakítószilárdságú graft. Hátrányaként a csontfuratba való beépülés hosszabb ideje és a csontfurathoz való rögzítés nehézségei sorolhatók. Ennek kiküszöbölésére, napjainkra számos új, a lágyrész graftokat rögzítő szerkezet került forgalomba, ezek alkalmazhatóságának tudományos vizsgálatai jelenleg is zajlanak (1. ábra) (II. táblázat). Interferencia csavar A közvetlen ín csont interferencia csavaros rögzítés anatómiai rögzítést enged meg, közel az ízületi felszínhez, és ez, ahogy kimutatták, növeli a térd stabilitását és a graft izometriáját (24, 51). Emellett az anatómiai rögzítés kiküszöböli az extraarticularis hamstring ínrögzítési technikák ismert hátrányait, mint a graftot a rögzítéssel összekötő fonal megnyúlása, a graft hosszanti mozgása a csontcsatornában és az úgynevezett ablaktörlő effektus, ami a graft csontcsatornára merőleges mozgásából adódik (14, 22, 50, 51). Ezek a biomechanikai hátrányok elősegítik a csontcsatorna fala mentén nagy nyíróerők létrejöttét, ami a graft csontos beépülését késlelteti, és a csontcsatorna kiszélesedését eredményezi (37, 50). Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

7 II. táblázat: A lágyszövet graft rögzítés vizsgálatainak eredményei Steenlage (30) Rögzítés típusa A vizsgálat típusa Szakítószilárdság (N) Merevség (N/mm) Titán interferencia csavar idős kadáver, 20 mm/min nincs adat Weiler (52) Felszívódó IF csavar borjú, 60mm/min Weiler (50) Kousa (29) Kousa (28) Felszívódó IF csavar borjú, 60mm/min Felszívódó IF csavar + csontblokk Intrafix Washerlock humán graft, sertés Felszívódó IF csavar tibia, 50 mm/min Karmos alátétes csavar Bone Mulch csavar EndoButton humán graft, sertés Felszívódó IF csavar femur, 50 mm/min Rigidfix Rowden (40) EndoButton fiatal kadáver, 500 mm/min Becker(5) Transfix sertés, 60 mm/min Magen(33) Washerlock db műanyag karmos alátét kadáver és sertés, 300% grafthossz/min Dupla kapocs A csontblokk nélküli, közvetlen ín-csont interferencia rögzítés javításához szükséges, hogy a csatornaméret és a graftátmérő pontosan illeszkedjen. Steenlage vizsgálata szerint a csontcsatorna és a graft átmérője különbségének 1.0 mm-ről 0.5 mm-re való csökkentése szignifikánsan javítja az interferencia csavaros rögzítés szakítószilárdságát (47). Egy másik biomechanikai vizsgálat, amely a hamstring ín interferencia rögzítésénél a csavar geometriájának a hatását vizsgálta, kimutatta, hogy a csavar hosszának és átmérőjének a növekedése egyaránt jelentősen növeli a rögzítés erősségét. Ebben a vizsgálatban a csavarhossz jobban befolyásolta a rögzítőerőt, mint a csavar külső átmérője (49). Kousa és Magen újabban közölt adatai szerint bár maximális terheléskor az interferencia csavaros rögzítés primer stabilitása megfelelő értékeket mutatott (471 N-tól 794 N-ig), addig ciklikus terhelés hatására ezek az eredmények azt igazolták, hogy interferencia csavarral rögzített semitendinosus-gracilis ín graft alkalmazása esetén a korai posztoperatív szakban nem célszerű agresszív rehabilitációt végezni (28, 29, 33). Magen vizsgálatai során összehasonlította a tibialis interferencia csavar szakítószilárdságát sertés és humán tesztekkel. Eredményei szerint a sertéseknél szignifikánsan magasabb értékeket kapott (776 N 350 N), aminek a hátterében a spongiosa csont nagyobb denzitását feltételezte (33). Intrafix A napjainkban kifejlesztett Intrafix (Mitek Products, Norwood, USA) alkalmazása a megnégyszerezett hamstring inak egyforma megfeszítését teszi lehetővé. Az Intrafix egy 212 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

8 1. ábra: A lágyszövet graftok rögzítésének lehetőségei. A: Bone Mulch-csavar B: Transfixatiós rúd c: Felszívódó interferencia-csavar D: WasherlockS centrálisan elhelyezhető eszköz, amely egy kézi megfeszítőt is tartalmaz. A graft tibialis rögzítésekor először egy centrális hüvelyt (Intrafix sleeve) vezetünk be a graft négy ínszála közé, majd ebbe csavarjuk be az Intrafix csavarját. A biomechanikai vizsgálatok szerint nemcsak a rögzítés szakítószilárdsága a legmagasabb a tibialis rögzítések közül (1332 N), emellett a ciklikus tesztek során a legkisebb megnyúlás jött létre használatakor (29, 46). További előnye, hogy az ín graftok számára a legnagyobb felületet biztosítja a csontcsatornába való beépülés számára és védi a graftot az arteficialis károsítástól (46). Kapocs Semitendinosus ín rögzítése egy kapoccsal se nem erős, se nem merev (30). Az íngraft egy második kapocs felett hurkolva jelentősen javítja a rögzítést sertés modellen (33). A kapcsok gyakran fájdalmat okoznak a beültetés helyén, és el kell távolítani azokat. Bár az öv-csatolásos technikát sikeresen alkalmazták, hátránya, hogy a rögzítés periostealis és az ízületi felszíntől távol van. Csavaros felfüggesztés A graft fonallal csavarra való felfüggesztését használhatjuk közönséges fémalátéttel, vagy magát az íngraftot rögzíthetjük karmos lágyszövet alátéttel és csavarral. A megnégyszerezett íngraft karmos lágyszövet alátéttel és csavarral való rögzítése kissé erősebb és merevebb, mint a fonallal való csavarra felfüggesztés (821±219 N illetve 573±109 N) (48). Magen vizsgálta két, egymástól 15 mm-re elhelyezett karmos alátét két bicorticalis csavarral való rögzítésnek a szakítószilárdságát és merevségét is, amely mérései szerint 1375 N és 192 N/mm volt (33). A módszer hátránya, hogy több idegen anyag használata szükséges, a graft rögzítése az ízülettől távol történik, és amennyiben a gracilis ín rövid és a második karmos alátéttel nem rögzíthető, akkor a szakítószilárdság is lényegesen alacsonyabb (768 N) (33). Alátétes lemez Az alátétes lemez, WasherLoc (Arthrotec, Biomet, Warsaw, Indiana), egy többfogú alátét és csavar a megnégyszerezett hamstring inak tibialis végének rögzítéséhez. A tibialis csatorna distalis végéhez helyezzük és besüllyeszthetjük a csatornába a csavarfej előemelkedésének csökkentése miatt. A maximális szakítószilárdsága 905 N, illetve 975 N volt, a merevsége pedig 273 N/mm, amely hasonló a natív LCA-jéhoz (29, 33). A ciklikus terheléssel történő vizsgálatakor is 917 N szakítószilárdságot mértek, 3.2 mm megnyúlással (29). Biomechanikailag Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

9 ez az egyik tibialis lágyrész rögzítés, amelynek szakítószilárdsága és merevsége megközelítően azonos az LCA-jéval. Előnye, hogy a rövidebb gracilis inakat is képes rögzíteni, mivel a csontcsatornába helyezzük be. Ugyanezen ok miatt a rögzítés közelebb kerül az ízülethez, ami előnyös a térd stabilitása szempontjából (24, 29, 33, 50). Transfixatiós rögzítés Az egyszerű fémszeg, mint femoralis transfixatiós rögzítés 1991-ben történt alkalmazása óta napjainkban a Trans-Fix (Arthrex, Naples, Florida), a RigidFix (Mitek, Norwood, Massachusetts) és a Bone Mulch-csavar (Arthrotek, Warsaw, Indiana) terjedtek el, mint a tranfixatiós rögzítés példái. Ezt a típusú rögzítést a femoralis oldalon alkalmazhatjuk, amikor az elkészített furatzsákra merőleges irányban egy célzó segítségével fúrunk be a lateralis femurcondylus felől. A rögzítést a hamstring ín graft visszahurkolt része közé kell helyezni. Becker sertés térdeken végzett ciklikus vizsgálataiban a femoralis transfixatio szakítószilárdságát és merevségét összehasonlította az interferencia csavaros rögzítés adataival. A transfixatio mindkét paramétert tekintve szignifikánsan kedvezőbb biomechanikai értéket eredményezett (5). Kousa laboratóriumi vizsgálatai szerint maximális terhelés során a Bone Mulch-csavar szakítószilárdsága (1112 N) nagyságrendileg megegyezett az EndoButton szakítószilárdságával (1086 N), míg a RigidFix szakítószilárdsága (868 N) mindkettőnél alacsonyabb volt. Merevség tekintetében a Bone Mulch-csavarnál mért értékek (115 N/mm) szignifikánsan magasabbak voltak mind az EndoButton (79 N/mm), mind a RigidFix (77 N/mm) merevségéhez képest. A ciklikus terheléssel történt mérések szerint a Bone Mulch csavar szakítószilárdsága meghaladta a RigidFixét és az EndoButtonét is, de ez a különbség nem volt statisztikailag szignifikáns. A rögzítések merevségét tekintve a Bone Mulch csavar merevebb volt mindkét másik vizsgált rögzítéstípushoz képest, emellett a RigidFix merevsége szignifikánsan nagyobb volt, mint az EndoButton merevsége (28). Az előnyös terhelhetőség és merevség mellett a transfixáló eszköz a megnégyszerezett hamstring graft négy kötegének független megfeszítését is lehetővé teszi. Ez a megnégyszerezett hamstring ín graft terhelhetőségének statisztikailag szignifikáns és merevségének 89%-os növekedését eredményezte Hamner vizsgálatai szerint (18). Az irodalom szerint a femoralis transfixatio nagyobb merevséget biztosít az EndoButtonnal való rögzítéshez képest. Valójában a Bone Mulch-csavar, a Trans-Fix és a RigidFix merevsége az eredeti LCA merevségével vetekszik. Hátrányának mondható, hogy egy második metszést tesz szükségessé az eszköz femoralis bevezetése. EndoButton Fiatal humán kadáver térdeken végzett biomechanikai tanulmány szerint egy femoralisan EndoButtonnal, tibialisan felfüggesztéssel rögzített hamstring ín graft teherbíróképessége 612 N ± 73 N, míg interferencia csavarral rögzített patella ín grafté 416 N ± 66 N volt. A két csoport merevsége nem mutatott szignifikáns különbséget (40). A hamstring graftok Endo- Buttonnal és folyamatos looppal rögzítve hasonló merevséget mutattak, mint EndoButtonnal és Endotape-pel rögzítve, de a teherbírás a folyamatos loop használatakor sokkal nagyobb volt, 1345 N illetve 644 N (9). Kousa már korábban említett, sertés femur és humán hamstring ín graft alkalmazásával végzett biomechanikai vizsgálata során az EndoButtonnal végzett graftrögzítés maximális szakítószilárdsága (1086 N) felülmúlta az összes vizsgált interferencia csavaros (Bioscrew, RCI csavar, SmartScrew) rögzítés szakítószilárdságát (589, 546, 794 N). Az EndoButton rögzítés merevsége tekintetében nem volt szignifikáns különbség az interferencia csavaros rög- Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

10 zítésekhez képest, viszont a Bone Mulch csavarral történt rögzítés merevebbnek bizonyult. A ciklikus vizsgálatok során a szakítószilárdságban nem találtak szignifikáns különbséget a vizsgált rögzítések között, a merevséget tekintve viszont az EndoButton merevségénél a Bone Mulch csavar, a RigidFix és SmartScrew merevsége is nagyobb volt (28). A ciklikus vizsgálatok során a megnyúlásban tapasztalt különbség nem magának az EndoButtonnak tulajdonítható, ebben sokkal inkább a graftot az EndoButtonnal összekötő tape, illetve magának a graftnak a megnyúlása játszik szerepet. Bár ennek egy része a graft megfelelő előfeszítésével megelőzhető, ezt a rehabilitáció során figyelembe kell venni (28). Fiziológiás terhelés alatt az EndoButton-nal rögzített graft a csontcsatornában 3 mm-ig terjedő mozgást végez. Ennek nagysága függ az EndoButtont az ínnal összekapcsoló tape hosszától, hosszabb tape esetén nő a mozgás amplitúdója (22). Ezt a longitudinális mozgást vagy bungee effektust a klinikai vizsgálatok kapcsolatba hozták a csontcsatorna kiszélesedésével (37). A csatorna kiszélesedés patomechanizmusa jelenleg még pontosan nem ismert, de a kialakulásában a hamstring inak csontcsatornán kívüli rögzítése nyilvánvalóan szerepet játszik. Ennek ellenére az EndoButton népszerű és klinikailag sikeres formája a hamstring inak femoralis rögzítésének. Mitek Anchor Ritkán alkalmazott rögzítési mód LCA-rekonstrukció során a Mitek Anchor. Hátránya, hogy a Mitek Anchor esetleges eltávolítása revíziós műtét esetén technikailag nem könnyű feladat. ÖSSZEGZÉS A sebészeti technikák fejlődése révén elvileg lehetővé vált a végtag neuromuscularis funkciójához való azonnali visszatérés LCA-rekonstrukciót követően. A beültetett graft anyagának és rögzítésének kell olyan biomechanikai tulajdonságokkal rendelkezniük, amelyek megfelelnek a mindennapi élet és az akcelerált rehabilitáció követelményeinek. A biomechanikai adatok szerint a graft rögzítése a szalagrekonstrukciók leggyengébb láncszeme a korai posztoperatív szakban (9, 30, 33, 45). Ezért lényegesek a graftrögzítések szakítószilárdságának és merevségének a laboratóriumi vizsgálatai, és az eredmények kritikai elemzése és értelmezése a klinikai gyakorlat számára. Az irodalomban számtalan mérési adat fellelhető, a vizsgálati körülmények azonban lényegesen különböznek. Ezek áttekintése nem könnyű feladat. Jelen tanulmányban áttekintettük a leggyakoribb grafttípusok, a csontblokkal bíró és a lágyszövet graftok rögzítésének biomechanikai tulajdonságairól fellelhető mérési eredményeit. Bár a vizsgálati módszerek sok esetben eltérőek voltak, a korrekten közölt körülmények ismeretében számos hasznos adatot nyertünk. Az a célunk szintén teljesült, hogy az eredményeinket a klinikai gyakorlat számára is értékelhetően tudjuk interpretálni. Az adatokat összehasonlítva hasznos információk nyerhetőek a rögzítéstípus kiválasztását illetően, illetve a posztoperatív rehabilitáció is biztonságosan megtervezhető a rögzítés biomechanikai tulajdonságait ismerve. A tökéletes graft graftrögzítés komplex biomechanika tulajdonságai ideálisan az eredeti keresztszalagét közelítenék meg. A graftrögzítésnek egyrészt ellenállónak kell lennie a rehabilitáció során a graftra ható korai fiziológiás erőkkel szemben, másrészt a graft teljes egészének a beépülését is segítenie kell (45). A rögzítésnek az eredeti szalag anatómiai eredésének megfelelően kellene történnie és idővel megengednie a szövettani átmeneti zónának a biológiai visszaállását a szalagtól a rostos porcon és a meszes rostos porcon át a csontig. Az átmenet a szalagtól a csontig létrejöhet a kötőszövetes átmenet nélkül a kompressziós interferenciarög- 216 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

11 zítéssel. A biológiai környezetnek a manipulálása a génterápia vagy a szöveti technikák révén gyorsíthatja a graft beépülését (9). Az azonnali és biztos rögzítések a rehabilitációt segítik elő, siettetik az izomtónus és erő visszaállását, és a beteg kilátásait javítják. IRODALOM 1. Abate J. A., Fadale P. D., Hulstyn M. J., Walsh W. R.: Initial fixation strength of polylactic acid interference screws in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : Aglietti P., Buzzi R., Zaccherotti G., De Biase P.: Patellar tendon versus doubled semitendinosus and gracilis tendons for anterior cruciate ligament reconstruction. Am. J. Sports Med : Bach B. R. Jr.: Potential pitfall of Kurosaka screw interference fixation for ACL surgery. Am. J. Knee Surg : Barber F. A., Elrod B. F., McGuire D. A., Paulos L. E.: Preliminary results of an absorbable interference screw. Arthroscopy, : Becker R., Voigt D., Starke C., Heymann M., Wilson G. A., Nebelung W.: Biomechanical properties of quadruple tendon and patellar tendon femoral fixation techniques. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Beynnon B. D., Amis A. A.: In vitro testing protocols for the cruciate ligaments and ligament reconstructions. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc Suppl. 1: S70-S Black K. P., Saunders M. M., Stube K. C., Moulton M. J., Jacobs C. R.: Effects of interference fit screw length on tibial tunnel fixation for anterior cruciate ligament reconstruction. Am. J. Sports Med : Boszotta H.: Arthroskopische femorale Press-fit-Fixation des Lig.-patellae-Transplantats beim Ersatz des vorderen Kreuzbands. Artroskopie, : Brand J. Jr., Weiler A., Caborn D. N., Brown C. H. Jr., Johnson D. L.: Graft fixation in cruciate ligament reconstruction. Am. J. Sports Med : Brown C. H. Jr., Hecker A. T., Hipp J. A., Myers E. R., Hayes W. C.: The biomechanics of interference screw fixation of patellar tendon anterior cruciate ligament grafts. Am. J. Sports Med : Brown G. A., Pena F., Grontvedt T., Labadie D., Engebretsen L.: Fixation strength of interference screw fixation in bovine, young human, and elderly human cadaver knees: influence of insertion torque, tunnel-bone block gap, and interference. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Bryan J. M., Bach B. R. Jr., Bush-Joseph C. A., Fisher I. M., Hsu K. Y.: Comparison of inside-out and outside-in interference screw fixation for anterior cruciate ligament surgery in a bovine knee. Arthroscopy, : Butler J. C., Branch T. P., Hutton W. C.: Optimal graft fixation--the effect of gap size and screw size on bone plug fixation in ACL reconstruction. Arthroscopy, : Colombet P., Allard M., Bousquet V., de Lavigne C., Flurin P. H., Lachaud C.: Anterior cruciate ligament reconstruction using four-strand semitendinosus and gracilis tendon grafts and metal interference screw fixation. Arthroscopy, : Cosgarea A. J., Thomas D., Jones M.: Femoral interference screw removal complicating revision anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : 3e. 16. Dworsky B. D., Jewell B. F., Bach B. R. Jr.: Interference screw divergence in endoscopic anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : Gerich T. G., Cassim A., Lattermann C., Lobenhoffer H. P.: Pullout strength of tibial graft fixation in anterior cruciate ligament replacement with a patellar tendon graft: interference screw versus staple fixation in human knees. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Hamner D. L., Brown C. H. Jr., Steiner M. E., Hecker A. T., Hayes W. C.: Hamstring tendon grafts for reconstruction of the anterior cruciate ligament: biomechanical evaluation of the use of multiple strands and tensioning techniques. J. Bone Joint Surg A: Hertel P: A new technique for ACL replacement. 4th ESKA Congress Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

12 20. Hidas P., Pavlik A., Czigány T., Berkes I.: Az elülső keresztszalag rekonstrukciónál alkalmazott press fit rögzítés biomechanikai értékelése. Magyar Traumatológia Ortopédia Kézsebészet Plasztikai Sebészet, : Honl M., Carrero V., Hille E., Schneider E., Morlock M. M.: Bone-patellar tendon-bone grafts for anterior cruciate ligament reconstruction: an in vitro comparison of mechanical behavior under failure tensile loading and cyclic submaximal tensile loading. Am. J. Sports Med : Höher J., Livesay G., Ma C., Withrow J., Fu F., Woo S.: Hamstring graft motion in the femoral bone tunnel when using titanium. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Hulstyn M., Fadale P. D., Abate J., Walsh W. R.: Biomechanical evaluation of interference screw fixation in a bovine patellar bone-tendon-bone autograft complex for anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : Ishibashi Y., Rudy T., Livesay G., Stone J., Fu F., Woo S.: The effect of anterior cruciate ligament graft fixation site at the tibia on knee stability: evaluation using a robotic testing system. Arthroscopy, : Jomha N. M., Raso V. J., Leung P.: Effect of varying angles on the pullout strength of interference screw fixation. Arthroscopy, : Kohn D., Rose C.: Primary stability of interference screw fixation. Influence of screw diameter and insertion torque. Am. J. Sports Med : Kousa P., Jarvinen T. L., Kannus P., Jarvinen M.: Initial fixation strength of bioabsorbable and titanium interference screws in anterior cruciate ligament reconstruction. Biomechanical evaluation by single cycle and cyclic loading. Am. J. Sports Med : Kousa P., Jarvinen T. L., Vihavainen M., Kannus P., Jarvinen M.: The fixation strength of six hamstring tendon graft fixation devices in anterior cruciate ligament reconstruction. Part I: femoral site. Am. J. Sports Med : Kousa P., Jarvinen T. L., Vihavainen M., Kannus P., Jarvinen M.: The fixation strength of six hamstring tendon graft fixation devices in anterior cruciate ligament reconstruction. Part II: tibial site. Am. J. Sports Med : Kurosaka M., Yoshiya S., Andrish J. T.: A biomechanical comparison of different surgical techniques of graft fixation in anterior cruciate ligament reconstruction. Am. J. Sports Med : Lambert K. L.: Vascularized patellar tendon graft with rigid internal fixation for anterior cruciate ligament insufficiency. Clin. Orthop : Lee M. C., Jo H., Bae T. S., Jang J. D., Seong S. C.: Analysis of initial fixation strength of press-fit fixation technique in anterior cruciate ligament reconstruction A comparative study with titanium and bioabsorbable interference screw using porcine lower limb. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Magen H. E., Howell S. M., Hull M. L.: Structural properties of six tibial fixation methods for anterior cruciate ligament soft tissue grafts. Am. J. Sports Med : Malek M. M., DeLuca J. V., Verch D. L., Kunkle K. L.: Arthroscopically assisted ACL reconstruction using central third patellar tendon autograft with press fit femoral fixation. Instr. Course Lect : Matthews L. S., Soffer S. R.: Pitfalls in the use of interference screws for anterior cruciate ligament reconstruction: brief report. Arthroscopy, : McGuire D. A., Barber F. A., Elrod B. F., Paulos L. E.: Bioabsorbable interference screws for graft fixation in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : Nebelung W., Becker R., Merkel M, Röpke M.: Bone tunnel enlargement after anterior cruciate ligament reconstruction with semitendinosus tendon using EndoButton fixation on the femoral side. Arthroscopy, : Pavlik A., Hidas P., Czigány T., Berkes I.: Biomechanical evaluation of press-fit femoral fixation technique in ACL reconstruction. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc : Pena F., Grontvedt T., Brown G. A., Aune A. K., Engebretsen L.: Comparison of failure strength between metallic and absorbable interference screws. Influence of insertion torque, tunnel-bone block gap, bone mineral density, and interference. Am. J. Sports Med : Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet

13 40. Rowden N. J., Sher D., Rogers G. J., Schindhelm K.: Anterior cruciate ligament graft fixation. Initial comparison of patellar tendon and semitendinosus autografts in young fresh cadavers. Am. J. Sports Med : Rupp S., Krauss P. W., Fritsch E. W.: Fixation strength of a biodegradable interference screw and a press-fit technique in anterior cruciate ligament reconstruction with a BPTB graft. Arthroscopy, : Rupp S., Seil R., Krauss P. W., Kohn D. M.: Cortical versus cancellous interference fixation for bone-patellar tendon-bone grafts. Arthroscopy, : Seil R., Rupp S., Krauss P. W., Benz A., Kohn D. M.: Comparison of initial fixation strength between biodegradable and metallic interference screws and a press-fit fixation technique in a porcine model. Am. J. Sports Med : Shapiro J. D., Jackson D. W., Aberman H. M., Lee T. Q., Simon T. M.: Comparison of pullout strength for seven- and nine-millimeter diameter interference screw size as used in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy, : Singhatat W., Lawhorn K. W., Howell S. M., Hull M. L.: How four weeks of implantation affect the strength and stiffness of a tendon graft in a bone tunnel: a study of two fixation devices in an extraarticular model in ovine. Am. J. Sports Med : Starch D. W., Alexander J. W., Noble P. C., Reddy S., Lintner D. M.: Multistranded hamstring tendon graft fixation with a central four-quadrant or a standard tibial interference screw for anterior cruciate ligament reconstruction. Am. J. Sports Med : Steenlage E., Brand J. C. Jr., Johnson D. L., Caborn D. N.: Correlation of bone tunnel diameter with quadrupled hamstring graft fixation strength using a biodegradable interference screw. Arthroscopy, : Steiner M. E., Hecker A. T., Brown C. H. Jr., Hayes W. C.: Anterior cruciate ligament graft fixation. Comparison of hamstring and patellar tendon grafts. Am. J. Sports Med : Weiler A., Hoffmann R. F., Siepe C. J., Kolbeck S. F., Sudkamp N. P.: The influence of screw geometry on hamstring tendon interference fit fixation. Am. J. Sports Med : Weiler A., Hoffmann R. F., Stahelin A. C., Bail H. J., Siepe C. J., Sudkamp N. P.: Hamstring tendon fixation using interference screws: a biomechanical study in calf tibial bone. Arthroscopy, : Weiler A., Scheffler S., Göckenjau A., Südkamp N., Hoffmann R.: Different hamstring tendon graft fixation techniques under incremental cyclic loading conditions (abstract). Arthroscopy, : Weiler A., Windhagen H. J., Raschke M. J., Laumeyer A., Hoffmann R. F.: Biodegradable interference screw fixation exhibits pull-out force and stiffness similar to titanium screws. Am. J. Sports Med : Dr. Pavlik Attila Országos Sportegészségügyi Intézet, Sportsebészeti Osztály 1123 Budapest, Alkotás u pavlika@chello.hu Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet