AZ ELÜLSŐ KERESZTSZALAG PÓTLÁSNÁL ALKALMAZOTT FEMORALIS PRESS-FIT RÖGZÍTÉS Kadáver térdek biomechanikai és a módszerrel végzett műtétek klinikai eredményeinek prospektív vizsgálata Pavlik Attila Témavezető: Dr. Frenkl Róbert professzor emeritus, Akadémia Doktora Budapest, 2005. Semmelweis Egyetem Doktori Iskola Sporttudományi és Neveléstudományi Doktori Iskola Bizottság: Elnök: Dr.Mészáros János egyetemi tanát, kandidátus Titkár: Dr.Böröcz István egyetemi adjunktus, kandidátus Tag: dr.farkasházy Miklós főorvos, PhD Hivatalos Bírálók: Dr. Hangody László egyetemi tanár, Akadémia Doktora Dr. Laczkó József egyetemi docens, PhD
Tartalomjegyzék 1. Bevezetés...4 2. Célkitűzés...8 3. Hipotézis...9 4. Irodalmi áttekintés...11 4.1. Történeti áttekintés...11 4.2. Biomechanikai áttekintés...14 4.2.1. Az LCA anatómiája...14 4.2.2. Az LCA biomechanikája...16 4.2.3. Az LCA graft rögzítések biomechanikája...20 4.2.4. Csontblokk rögzítése...26 4.2.5. Lágyszövet rögzítések...34 4.3. Az elülső keresztszalag szakadás diagnosztikája...35 4.3.1. Anamnézis...35 4.3.2. Fizikális vizsgálat...36 4.3.3. Képalkotók...36 4.3.4. Arthrometer...37 4.4. Az elülső keresztszalag-pótlás indikációja...39 4.4.1. A sérülés foka...39 4.4.2. A beteg életkora...40 4.4.3. Aktivitási szint...41 4.4.4. Egyéb sérülések...41 4.5. A betegkiválasztás szempontjai...42 4.5.1. A graft kiválasztása...43 4.5.2. A furatok helyzete, a graft megfeszítése és rögzítése...44 5. Anyag és módszer...47 5.1. Biomechanikai mérések...47 5.1.1. Előkészítés, minták készítése...48 5.1.2. A mérési eszköz...50 5.1.3. A mérések menete...51 2. oldal
5.1.4. Statisztikai elemzés...52 5.2. Klinikai vizsgálat...53 5.2.1. Műtéti technika...53 5.2.2. Rehabilitáció...56 5.2.3. Utánvizsgálat...57 5.2.4. Statisztikai elemzés...62 6. Eredmények...64 6.1. A biomechanikai vizsgálat eredményei...64 6.1.1. Szakítószilárdság és merevség...64 6.2. A klinikai vizsgálat eredményei...69 6.2.1. Lysholm pontrendszer...69 6.2.2. IKDC pontrendszer...70 6.2.3. Hop-teszt...74 6.2.4. KT-1000 arthrometer...74 6.2.5. Radiológiai vizsgálat...75 6.2.6. Sportképesség...75 7. Megbeszélés...78 7.1. Biomechanikai vizsgálatok elemzése...81 7.2. Klinikai utánvizsgálat elemzése...88 8. Következtetés...96 9. Összefoglalás...98 10. Summary...99 Ábrák és táblázatok jegyzéke...100 Irodalomjegyzék...102 A disszertáció témakörében megjelent közlemények:...119 Közlemények:...120 3. oldal
Bevezetés 1. BEVEZETÉS Napjainkban az élsport megnövekedett igényeinek, a szabadidő sportolók számának és teljesítményének a növekedésével párhuzamosan emelkedik a térdsérülések, így ezen belül az elülső keresztszalag szakadások száma is. Az elülső keresztszalag, a ligamentum cruciatum anterius (LCA), szakadása súlyos térdsérülés, melynek következtében a térdízület instabilitása mellett számos egyéb korai és késői következmény is kialakul. Az instabil térdben a sérülést követően megindul az ízületi porcfelszín károsodása, degeneratív elváltozása és emellett a megváltozott ízületi kinematika következtében az egyéb képletek sérülésének a kockázata is megnő. Ezért a műtéti beavatkozás, vagyis az elülső keresztszalag pótlásának a célja nemcsak a térdízület stabilitásának helyreállítása, hanem a degeneratív folyamatok kialakulásának megelőzése és az egyéb társsérülések prevenciója is. Az utóbbi 20 évben számos alapkutatás, klinikai tanulmány foglalkozott az elülső keresztszalag hiányos térd kezelésével. Ahogy egyre inkább nyilvánvalóvá vált az elülső keresztszalag hiány rövid- és hosszú távú negatív hatása és egyre tökéletesebb sebészi technikák láttak napvilágot, ezek következtében az elülső keresztszalag-pótlás indikációja jelentős mértékben kiszélesedett. Annak ellenére, hogy számos különböző technika ismert az elülső keresztszalag-pótlás területén, a graft anatómiai, izometriás elhelyezése jelentős lépés volt az eredmények javítása terén. Ennek következtében az elülső keresztszalag rekonstruktív sebészi eredményei fokozatosan javultak és így tovább emelkedett a műtéti szám is. Sajnos a megemelkedett műtéti szám a szövődmények emelkedését is magával hozta, ami viszont a revíziós sebészet szükségességét és technikájának fejlődését eredményezte. Mint egykori aktív élsportoló kb. 30 éve állok személyes kapcsolatban a sporttal. Az Országos Sportegészségügyi Intézet orvosaként 14 éve, válogatott keretorvosként 9 éve találkozom a sportolás veszélyeivel, az élsportban egyre nagyobb számban bekövetkező sportsérülésekkel, sportártalmakkal. Emellett az a tény, hogy Intézetünk Sportsebészeti Ambulanciáján a térdsérülések messze a legnagyobb arányban fordulnak elő és ezek közül az elülső keresztszalag szakadása az egyik legsúlyosabb, a fiatal, munkaképes korosztályt érintő sérülés, arra ösztönzött, hogy kutatásaim során megpróbáljam a legjobb megoldást megtalálni ennek kezelésére. 4. oldal
Bevezetés Az Országos Sportegészségügyi Intézet évtizedek óta a hazai elülső keresztszalag sebészet kiemelt központja, ennek több tudományos dolgozat is a bizonyítéka 17,18. Korábbi munkáink során mi is többször foglalkoztunk ezzel a kérdéssel. 1998-ban sportolók elülső keresztszalag szakadását követően a konzervatív és a műtéti kezelés eredményeit hasonlítottuk össze 73. Ezt követően 1999-ben pályamunkát készítettünk, amelyben az elülső keresztszalag pótlást követő szövődményeket, azok megelőzését, megoldását foglaltuk össze. Áttekintettük osztályunk anyagát a műtét esetleges szövődményeivel, különös tekintettel a mozgáskorlátozottságot eredményező technikai hibákra 121. Az utóbbi években pedig kollégáimmal és gyógytornász kolléganőimmel közösen egy sérülésmegelőzésre kidolgozott, az ízületi propriocepciót javító programot vezettünk be elsőként annál az élvonalbeli női kézilabdacsapatnál, ahol csapatorvosként tevékenykedem 135. Ezt a munkát más sportágnál is folytattuk, és sportágspecifikus gyakorlatsor kidolgozásával próbáltuk csökkenteni az adott sportágban a sérülések gyakoriságát. Bár a sérülések számát a jó prevenciós programokkal csökkenti lehetne, jelenleg még ezek nem kerülnek széles körben alkalmazásra, így egyre nagyobb számú elülső keresztszalag szakadással találkozunk. Ezek bizonyos százalékában műtéti kezelésre van szükség, amelynek sikerét számos tényező befolyásolja: a beteg együttműködése, a műtét időzítése, a graft választás, a furatok ideális elhelyezése, a graft jó megfeszítése és megfelelő rögzítése, valamint a posztoperatív rehabilitáció. Az elülső keresztszalag pótlására az autológ csont-patella ín-csont szabadgraft az egyik leggyakrabban használt grafttípus 3,56,79. A csontfuratokban a csontblokkok rögzítésére a fém vagy felszívódó csavarral történő interferencia csavaros technika széles körben elterjedt és elfogadott módszer 3. Bár az interferencia csavaros rögzítés jó biomechanikai tulajdonságokkal rendelkező megoldás 79,87,93,97,107, bizonyos hátrányokkal is bír. Ezek a következők: az idegen anyag jelenléte, a csavar graftot károsító hatása a becsavarás alatt, a csavar - csontblokk divergencia (aminek a rögzítőerő csökkenése lehet a következménye), a csavarkivétel és újrasérülés esetén az MR vizsgálat nehézségei 92,108,131. A felszívódó interferencia csavarok szintén jó szakítószilárdsági értékeket mutatnak 82,89,131,158, azonban a felszívódás alatti esetleges szakítóerő csökkenésről nincsenek adatok. Emellett synovitist és idegen anyag reakciót is leírtak alkalmazásukkor 158. 5. oldal
Bevezetés Mindezek miatt egyéb, olyan rögzítési módszerek alkalmazása is előtérbe kerül, amelyek kiküszöbölik a fenn említett hátrányokat, ugyanakkor alkalmazásukkal nem nő a rehabilitáció ideje. A femoralis press-fit rögzítést Hertel írta le 1990-ben 70. Lényege, hogy kisebb átmérőjű csontfuratba a fokozatosan növekvő átmérőjű, csonka gúla alakú csontblokkot utánverő segítségével impaktáljuk, aminek következtében a csontblokk beékelődik a csontfuratba, és ezért nem szükséges az idegen anyag alkalmazása a graft rögzítésére. A press-fit technika használatával az említett hátrányok elkerülhetőek, de a módszer biomechanikai tulajdonságaira vonatkozóan még csak kevés adat áll rendelkezésre 24,95,102,131. Különösen a posztoperatív szakban a csontblokk és a csontcsatorna kölcsönhatása révén létrejövő esetleges változásokról nem rendelkezünk információkkal. Korábbi vizsgálatok a csontfurat és a húzóerő iránya által bezárt szögnek, a csontblokk és a csontfurat átmérő különbségének, valamint a csontblokk alakjának a rögzítés szakítószilárdságára gyakorolt szerepét vizsgálták 95,139. Shapiro és Lee igazolta, hogy a keresztmetszetét tekintve teljesen kör alakú csontblokk alkalmazása nagyobb szakítószilárdságot eredményez 95,139. Lee eredményei szerint a furat és a csontblokk átmérője közötti különbség növelése szintén a kiszakítóerő növekedését okozza 95. A elülső keresztszalag pótlást végző sebész számára fontos a különböző rögzítési technikák mechanikai paramétereinek és ezek biológiai következményeinek ismerete. Az LCA-pótlást követő rehabilitációt az alkalmazott műtéti technika és annak biomechanikai háttere ismeretében szükséges megtervezni. Mindezek ismeretében kezdtünk el kollégámmal, dr. Hidas Péterrel együtt 1997-től foglalkozni a press-fit rögzítési technikával, annak esetleges előnyeivel, technikájával, klinikai alkalmazhatóságával. Úgy gondoltuk, hogy a módszer jó alternatívát jelenthet a keresztszalag sebészetben, ezért közös kutatási tervet készítettünk. Ennek részeként módosítottuk az irodalomban már leírt műtéti technikát és elkezdtük ennek bevezetését a klinikai gyakorlatba. Biomechanikai vizsgálatokat végeztünk humán kadáver csontokon a rögzítés primer szakítószilárdságának meghatározására, valamint a csontfurathoz képest különböző húzási irányokban történő szakítóvizsgálat során annak változásaira vonatkozóan. Ezt követően kíváncsiak voltunk a rögzítés biomechanikai és szövettani tulajdonságainak változásaira a posztoperatív szakban, ezért sertés térdeket operáltunk 6. oldal
Bevezetés meg, majd a műtétet követően 3 illetve 6 héttel végeztük el a szakítószilárdsági méréseket és a szövettani vizsgálatokat 74,75. Ezen idő alatt klinikai vizsgálatokat is végeztünk, a press-fit rögzítési technikával operált betegeink eredményeit elemeztük. Az első vizsgálat során összehasonlítottuk a press-fit rögzítési technikával és az interferencia csavarral operált betegek rövidtávú eredményeit 75. A második fázisban pedig nemzetközi viszonylatban is jelentős számú beteg középtávú utánvizsgálatát végeztük el. Mindkét klinikai vizsgálat során fontosnak tartottuk a sportképesség helyreállásának vizsgálatát, hiszen betegeink döntő többsége a sportolók közül kerül ki, akik számára az egyik legfontosabb szempont a sportba való visszatérés. Az évek óta tartó közös kutatásunk eredményeiről számolunk be PhD munkáinkban 75. 7. oldal
Célkitűzés 2. CÉLKITŰZÉS Munkám megkezdése előtt a következő célokat állítottam fel: Célom volt sportolók elülső keresztszalag szakadásánál alkalmazott csont patella ín csont szabadgrafttal végzett rekonstrukciók során a graft rögzítésére alkalmazott press-fit technika biomechanikai jellemzőinek a vizsgálata. Célomnak tekintettem az általunk kapott biomechanikai adatok összehasonlítását a legelterjetebb módszer, az interferencia csavaros rögzítés biomechanikai tulajdonságaival. Tanulmányom további céljául tűztem ki a klinikai gyakorlatban általunk alkalmazott press-fit technika kialakítását és tapasztalataink bemutatását. Továbbá célom volt a kapott biomechanikai adatok alapján következtetések levonása a posztoperatív rehabilitációra vonatkozóan. Végül célom volt a módszerrel végzett műtéti eredmények utánvizsgálata és adataink összehasonlítása a nemzetközi eredményekkel, különös tekintettel a sportképesség helyreállására a műtétet követően. 8. oldal
Hipotézis 3. HIPOTÉZIS 1. Feltételeztem, hogy a femoralis press-fit rögzítés biomechanikai tulajdonságai alapján alkalmas elülső keresztszalag pótlás során a csont patella ín csont graft rögzítésére. Kérdések: -Mennyi a press-fit rögzítés primer szakítószilárdsága humán kadáver vizsgálat esetén, ha a csontcsatorna csontblokk átmérőjének különbségét 1 mm-ben határozzuk meg? - Mekkora a rögzítés merevsége ugyanilyen vizsgálati körülményeknél? 2. Feltételezésem szerint a press-fit rögzítés szakítószilárdsága és merevsége nem különbözik szignifikánsan a napjainkban széles körben alkalmazott és elfogadott rögzítési módszer, az interferencia csavaros rögzítés szakítószilárdságától és merevségétől. Kérdés: -Van-e szignifikáns különbség a press-fit és az interferencia csavaros rögzítés szakítószilárdsága és merevsége között? 3. Feltételeztem, hogy a press-fit rögzítés szakítószilárdsága függ a csontcsatorna és a húzás iránya által bezárt szögtől, nagyobb szögértékek esetén nő a szakítószilárdság. Kérdés: -Kimutatható-e statisztikailag szignifikáns különbség a press-fit rögzítés szakítószilárdságában és merevségében a húzási szög 15 fokonkénti növelése esetén? 4. Feltételeztem, hogy nem szükséges az interferencia csavaros rögzítésnél alkalmazott rehabilitációs protokoll módosítása a press-fit rögzítéssel végzett rekonstrukciókat követően. Mivel a műtét során a femoralis furat elkészítése a térdízület 90 fokban való flexiója mellett történik, a szakítótesztek 0 fokos húzási iránya ennek a 90 fokos flexiós helyzetnek felel meg. Tehát az ettől 15 fokkal való eltérés 75 fokos flexiós helyzetet reprezentál, a 30 fokos szakítóteszt 60 fokos flexiós helyzetet jellemez, a 45 fokos pedig a 45 foknak felel meg. 9. oldal
Hipotézis Kérdés: -Mely szögértékeknél kapunk megfelelő eredményeket a posztoperatív rehabilitáció számára? 5. Továbbá feltételeztem, hogy az artroszkópos, transtibialis technikával végzett LCA-pótlások során az általunk módosított és alkalmazott press-fit rögzítési technika a gyakorlatban jól alkalmazható. Kérdések: - Melyek a graft előkészítésének lényeges lépései, illetve milyen műtéttechnikai nehézségek adódnak a press-fit rögzítés során? - Milyen módon lehet ellenőrizni a műtét során a rögzítés erősségét? 6. Feltételeztem, hogy a femoralis press-fit rögzítéssel végzett elülső keresztszalag pótlások középtávú klinikai eredményei megfelelnek az irodalomban található, egyéb technikákkal végzett elülső keresztszalag pótlások eredményeinek. Kérdések: - A betegek hány százaléka kerüla Lysholm és az IKDC értékelés szerint a kiváló és a jó csoportba? - A KT-1000 stabilitásvizsgálat eredményei megfelelnek-e a nemzetközi irodalom eredményeinek? 7. Feltételeztem, hogy a sportolók jó arányban képesek azonos szinten folytatni sportpályafutásukat, mivel stabil térdízület esetén képesek visszatérni a műtét előtti aktivitásukhoz. Az irodalom eddigi adatai szerint eredményes LCA-pótlást követően a sportolók több, mint 50%-a képes a műtét előtti szinten sportolni. Kérdés: - Betegeink hány százaléka tért vissza azonos szinten sporttevékenységéhez? - Van-e különbség az egyes sportágak között? - Van-e különbség a versenysportolók és a szabadidő sportolók visszatérési aránya között? 8. Végül feltételeztem, hogy a press-fit technika kedvező az egyre gyakoribbá váló revíziós műtétek miatt, mivel újrasérülés esetén nem gátolja MR vizsgálat végzését és nem szükséges a csavar eltávolítása. 10. oldal
Irodalmi áttekintés 4. IRODALMI ÁTTEKINTÉS 4.1. Történeti áttekintés Az elülső keresztszalag sebészet kialakulása a XIX. század második felére tehető, azonban ebben az időszakban a különböző műtét típusok elterjedését sokkal inkább a szubjektív megítélés, a korra jellemző divat, mintsem az eredmények objektív értékelésén alapuló tudományos tapasztalat jellemezte. A göttingeni Weber testvérek a tibia abnormális előrehátra mozgását írták le az elülső keresztszalag átmetszését követően 1836-ban. Megfigyelték a térd csúszó-gördülő mozgását és a keresztszalagok különböző kötegeinek feszülés változását a térd mozgástartományán belül 47,124. Méltán nevezhetjük a keresztszalag sebészet atyjának lyoni Amédée Bonnet-t, akinek az elülső keresztszalag anatómiájáról és sérüléseiről megjelenő tanulmánya forradalmian új ismereteket jelentett 1845-ben. Megfigyelései szerint az LCA sérülése - ami leggyakrabban a femoralis eredésénél következik be - jóval gyakoribb az akkoriban gondoltnál. Először jellemezte az LCA sérülésének klinikai tüneteit, melyek közül kiemelte szalag sérülésekor hallható pattanó hangot és a sérültek instabilitásérzését. Megalkotta az első térdrögzítőket és az első mozgatósínt, mint a konzervatív kezelés lehetőségeit 47,124. A Lachman-teszt technikáját a görög Georgeos Noulis 1875-ben írta le, amely az elülső keresztszalag szakadás fizikális vizsgálatának fontos módszereként terjedt el 124. A francia Paul Segond az LCA sérülésének tüneteit 4 pontban foglalta össze 1879-ben: 1. erős ízületi fájdalom, 2. a sérülés alkalmával érzett pattanás, 3. ízületi duzzanat, 4. a tibia fokozott elülső transzlációja 47,124. Az elülső keresztszalag akut rekonstrukciójáról Battle számolt be elsőként 1900-ban, bár a műtétet először 1895-ben Mayo Robson végezte, aki erről csak 8 évvel késöbb, 1903-ban számolt be 47. V.Nicoletti nevéhez fűződik az első LCA-plasztika 1913-ból, aki kutyákon végzett fascia, illetve periosteum lebeny felhasználásával szalagpótlást. Ezt követően 1914-ben Szent-Pétervárott E.Hesse számolt be kollégája, Grekow által mindkét keresztszalag fascia latából használt szabad grafttal végzett sikeres plasztikájáról 124. Ugyanebben az évben Hölzel számolt be a szakadt meniscus grafttal Verth által végzett keresztszalag pótlásról 124. A kezdeti jó eredmény 9 héttel a műtét után egy újabb sérülést követően sikertelenné vált. 11. oldal
Irodalmi áttekintés E. W. Hey Groves 1917-ben elsőként publikált fascia lata grafttal végzett elülső keresztszalag-pótlásról. Ugyanő 3 évvel később újabb, módosított műtéti technikát közölt 47,72,124. Ezt követően Alwyn Smith közölt kombinált extra- és intraartikuláris technikát LCA-pótlásra, szintén a tractus iliotibialist használva graftként, viszont azt a tibialis eredésénél nyelezve hagyva pótolta az elülső keresztszalagot, majd a tibialis csatornán átvezetve proximál felé fordulva a medialis collateralis megerősítését is elvégezte 47. Bennet 1926-ban írta le a medialis oldalon végzett extraarticularis pótlás technikáját, melyhez a medialis oldalszalag megfeszítését és ennek az ízületi vonalba helyezett fascia csíkkal való megerősítését végezte 47. A pivot shift jelenségre Alwyn Smith már 1918-ban rámutatott, és bár nyilvánvalóan felismerte a jelenséget, de nem identifikálta a tibia hirtelen szubluxációját és repozícióját. Ezt követően 1920-ban Hey Groves azonosította a pivot shift fenomént, de nem ismerte fel a pivot shift tesztet. Ennek ellenére meglepő a tény, hogy ezután hosszú évtizedekre "elfelejtették" a jelenséget 47. Végül a keresztszalag sérülés egyik döntő bizonyítékának elfogadott pivot shift jelenséget David MacIntosh Torontóból közölte 1972-ben. Az artroszkópia úttörőjeként inkább ismert E. Bircher kenguru inat használt keresztszalag pótlásra 83 betegnél, jó eredményeket ért el és közölt 1933-ban. Az utókezelésben elvetette a hosszú posztoperatív rögzítést és korai mobilizációt javasolt 47,124. Bár sokan Campbellt tartják a patella ín graft első alkalmazójának, aki az ín medialis harmadát használta graftként, 1932-ben zur Verth a Német Ortopéd Kongresszuson számolt be LCA pótláskor alkalmazott distalisan nyelezett patella ín graftról. A korábban csak statikus stabilizáló műtéteket követően 1948-ban Helfet megkísérelte a tuberositas tibiae áthelyezésével a tibia kirotációját növelve stabilizálni az ízületet 47. A térd instabilitásának további vizsgálata során 1968-ban Slocum és Larson vették észre, hogy a tibia kirotációjának fokozódása a femuron panaszokhoz vezet. Úgy találták, hogy ez nem függ össze az elülső keresztszalag sérülésével, és műtéti megoldásként a pes anserinus áthelyezését végezték 145. Napjainkban a rossz hosszú távú eredmények birtokában a Slocum-Larson műtét nem javasolható. Augustin is a dinamikus stabilizálás elvét valósította meg, amikor 1956-ban a distalisan leválasztott semitendinosus inat az ízületen átvezetve és a tibiához szeggel rögzítve pótolta az elülső keresztszalagot. A gracilis inat Lindemann alkalmazta ugyanehhez a műtéthez 47. 12. oldal
Irodalmi áttekintés Kenneth Jones használta a patella ín középső harmadát elsőként elülső keresztszalag plasztikához 1963-ban. Műtétei során az ín distalis tapadását meghagyva, proximalisan csontblokkal vette ki a graftot és rögzítette közvetlen az intercondylaris notch elejéhez, viszonylag távol az LCA anatómiai eredésétől. A Jones által végzett műtétek eredményei ugyan szerények voltak, de neve összefonódott a patella ín grafttal végzett LCA-pótlás technikájával 85. Brückner használta elsőként szabadgraftként a patella inat 1966-ban és jelenleg is sokan ezt tartják gold standard -nak LCA-plasztikához 32. A pivot shift jelenség felismerésének elterjedésekor MacIntosh végzett distalisan nyelezett tractus iliotibialis felhasználásával extraarticularis rekonstrukciót 1970-ben, mely során a tractust a lateralis collateralis lefutásának megfelelően vezette és a lateralis intermuscularis septumhoz varrta. Ennek a műtétnek több változatát alkalmazták, gyakrabban intraarticularis megoldásokkal együtt 47,53,98. Az artroszkópos technikát Dandy közölte először carbonszálas graftot használva 1981-ben. Ezt követően számos sebész fordult az artroszkópos technika felé, manapság pedig már szinte kizárólag ez az elfogadott technika. Jelenleg a graftok széles skáláját használják az autograftoktól, az allograftokon keresztül a szintetikus anyagból készült pótlóanyagokig. A beültetés sebészi technikája sem egységes, bár a miniarthrotomiát és a transligamentáris technikát egyre inkább felváltja az artroszkópos módszer. Ezen belül a furatok kialakítását tekintve a hagyományos 2 csatornás megoldás helyett, a femoralis feltárást nem igénylő transtibialis technika került előtérbe. Nemcsak a graftválasztás és a furatelhelyezés, hanem a graftrögzítés terén is számos új módszert dolgoztak ki, melyek célja a minél stabilabb primer rögzítés volt, a minél koraibb terhelhetőség érdekében. Emellett az idegen anyagok alkalmazásának a kiküszöbölésére is voltak törekvések, amelyek közül a press-fit rögzítés emelhető ki. Legújabban a minél pontosabb furatelhelyezés érdekében dolgozták ki a komputer vezérelt eljárásokat, amelyek azonban a nagy költségigény miatt nem terjedtek el a napi gyakorlatban. Szintén az utóbbi időkben jelentek meg az ún. négycsatornás keresztszalag pótlások. Ezek lényege, hogy az elülső keresztszalag 2 fő kötegét külön pótolják, így az anteromedialis és a posterolateralis kötegek a tibiába és a femurba is külön-külön fúrt csontcsatornákon át kerülnek elhelyezésre. Elméletileg az így elvégzett pótlás során a térd eredeti biomechanikája pontosabban helyreállítható. Ezzel a technikával nyert közép, illetve hosszú távú utánvizsgálati eredmények azonban még nem ismertek. 13. oldal
Irodalmi áttekintés 4.2. Biomechanikai áttekintés 4.2.1. Az LCA anatómiája Az LCA rostokból álló kötegek egysége, amelyek úgy működnek, hogy a térd különböző helyzeteiben a szalag valamelyik része mindig feszes állapotban van. Az állandó feszesség a rostok eredési és tapadási pontjai különböző elhelyezkedésének az eredménye 81. Az LCA rostjai a femur lateralis condylusának posteromedialis felszínén dorsocranialisan erednek, és saját tengelyük körül kissé kifelé csavarodva, ferdén haladnak lefelé anteromedialis irányban, az intercondylaris téren keresztül a tibia anteromedialis területén lévő tapadásukig (1.ábra). 1.ábra: Az LCA két kötegének lefutása 4.2.1.1. Az LCA femoralis eredése Az LCA a femur lateralis condylus medialis felszínén, a femur longitudinális tengelyéhez képest kifejezetten hátul, az osteochondralis átmenet határán, 16-24 mm átmérőjű ellipszis vagy ovális alakú területtel ered 64. Az eredés központja a fossa intercondylaris tetejének a femur lateralis condylus hátsó felszínével való összekapcsolódásától ventralisan 15±3 mmre van. A femoralis tapadás geometriai alakzata felelős a szalag folyamatos megfeszüléséért és ellazulásáért az ízület mozgása közben 64. 14. oldal
Irodalmi áttekintés 4.2.1.2. Az LCA tibialis tapadása Az LCA lefelé anteromedialis-distalis irányban halad és a tibia proximalis felszínén az area intercondylaris anterior tibiae-be csúcsával hátrafelé néző háromszög alakú benyomatot képezve az eminentiától anterolateralisan rögzül. Tapadása 11 mm széles és 17 mm hosszú, tapadási középpontja a medialis condylus ízület felszínének medialis szélétől 7±1 mm-re, az elülső meniscocapsularis összeköttetéstől 23±4 mm-re van. A tibialis tapadástól rostok futnak előrefelé, melyek áthaladnak a ligamentum transversum genus alatt és néhány rost a lateralis meniscus elülső szarvához tapad 117. 4.2.1.3. Az LCA szerkezete Az LCA intracapsularis és extrasynovialis elhelyezkedésű, csak a felszínét borítja synovialis membrán 81. Az LCA átlagos hossza 31±3 mm, átlagos szélessége 10±2 mm, átlagos vastagsága 5±1 mm. A szalag legkeskenyebb a femoralis eredéshez közeli részén, míg a tibialis tapadásnál legyezőszerűen szétterül 64,117. Az elülső keresztszalag három kötegből áll: az anteromedialis, az intermedier és a posterolateralis kötegből. A kötegek elnevezésüket a tibián való tapadási helyüknek megfelelően kapták. Az anteromedialis köteg a leghosszabb, a femur lateralis condylusán leghátul ered és a tibián legelöl, medialisan tapad. A posterolateralis köteg a legrövidebb, ez femoralisan legelöl ered és a tibián leghátul tapad. Az anteromedialis és intermedier köteg extenzióban kontaktusba kerül a fossa intercondylaris tetejével, így hyperextenzióban elszakadhat az LCA középső harmada. Mikroszerkezet Az LCA 150-250 nm átmérőjű kollagén rostokból tevődik össze, amelyek komplex hálózatokat alkotnak. A hálózatok 1-20 μm átmérőjű kötegekbe rendeződnek, melyek a szalag tengelyével párhuzamosan helyezkednek el. A kötegek 100-250 μm átmérőjű subfascicularis egységekbe szerveződnek, melyeket egy laza, vékony kötőszöveti sáv, az endotendineum vesz körül. 3-20 subfascicularis egység alkotja a különböző méretű fasciculusokat, melyeket epitendineum vesz körül. A teljes szalagot paratenon és synovialis hártya borítja. Az LCA eredési és tapadási területén 4 zóna különíthető el: - ínszövet, - fibrocartilaginosus átmenet, - mineralizált fibrocartilaginosus réteg, - trabecularis csontszerkezetű réteg. Mivel 15. oldal
Irodalmi áttekintés a mineralizált fibrocartilaginosus réteg egy vascularis barriert képez, az LCA vérellátása a tapadás felől igen kevés. 4.2.1.4. Az LCA vérellátása Az LCA fő vérellátását az arteria popliteából eredő arteria genus medius ligamentaris ágaiból, valamint az arterae genus medialis és lateralis inferiores végágaiból kapja. Az LCA-t ellátó főág a hátsó ízületi tokon lép be az ízületbe, majd több ágra oszlik és ellátja a szabad szöveteket, valamint a szalagot beborító synovialis membránt. A synovialis erek hálószerűen borítják be a szalagot. A periligamentaris erek behatolnak a szalag állományába és egyesülnek az endoligamentaris erek hálózatával. A szalag distalis részének vérellátásában a Hoffa zsírtest felől érkező ágak is részt vesznek. Ez a külső vérellátás felelős elsődlegesen a szalag táplálásáért és gyógyulásáért, míg a belső tekervényes véredények teszik lehetővé a szalag komplex mozgásait. A femur és a tibia epiphysisei felől is érkeznek erek az LCA felé, azonban a vér érdemben nem képes átjutni az osseo-ligamentaris összeköttetéseken. 4.2.2. Az LCA biomechanikája 4.2.2.1. Az LCA funkciói Az LCA a térdízület egyik legfontosabb centrális stabilizátora. Biomechanikai vizsgálatokkal az LCA 5 alapvető funkcióját határozták meg: flexió közben megakadályozza a tibia femurhoz képest történő elmozdulását, gátolja a térd hyperextenzióját, gátolja az axiális berotációt, másodlagos védőrendszerként működik a valgus és varus irányú erőhatással szemben, a rostjaiban létrejövő feszülés által visszacsavarja a térdet stabil helyzetbe a végextenzió közelében. Az LCA elsődleges funkciója a tibia femurhoz képest történő előre irányuló elmozdulásának megakadályozása, melyért a különböző mérések szerint 86%-ban felelős. A teljes extenzióban lapos LCA a flexió során saját tengelye körül kb. 90 fokkal megcsavarodik. A megcsavarodás a kötegek különböző eredési és tapadási pontjaiból adódik. Az LCA feszülése változik a térd hajlítása közben. A szalag teljes extenziótól 20 16. oldal
Irodalmi áttekintés fokos flexióig feszes. A leglazább 30-tól 60 fokig, majd fokozatosan megfeszül 90 fokig. A szalag 3 kötege különböző mértékben és időben feszül meg. Az anteromedialis köteg mind flexióban, mind extenzióban feszes, így ez a köteg biztosítja elsődlegesen a térd anterolateralis stabilitását. Az intermedier köteg az elülső és anteromedialis stabilitást biztosítja, míg a posterolateralis köteg extenzióban feszes, flexióban laza. Tehát a legizometriásabb rostok az anteromedialis kötegben találhatóak. Az elülső keresztszalag nyújthatósági jellemzőit in vitro meghatározták, csont-szalag-csont preparátumot állandó erővel húzva annak elszakadásáig. Az erő-megnyúlás görbe azt mutatja, hogy a megnyúlás kezdetben nem lineáris, majd nagyobb erőhatáskor majdnem lineárissá válik a funkcionális és a szakadás előtti mikrokárosodások szakaszaiban. A kezdeti non-lineáris szakaszban a hullámos collagén nyaláb kiegyenesedik, majd a lineáris szakaszban a már kiegyenesedett collagén rostok megnyúlása következik be. Emellett a térdízület extenziós-flexiós helyzete is befolyásolja ezt, mivel az elülső keresztszalag különböző kötegei különböző mértékben vannak megfeszülve extenzió illetve flexió alatt. Az elülső keresztszalag szakadását a sérülést okozó erő nagysága, iránya, a sérült életkora, a térdízület helyzete és az LCA szakítószilárdsága határozza meg. Noyes és munkatársai kimutatták, hogy a szalag eredeti hosszának 56%-val történő megnyúlásáig megőrzi folytonosságát. Savio Woo és munkatársai adatai szerint az ép LCA szakítószilárdsága fiataloknál 2160 N, középkorúaknál 1503 N, időseknél pedig 658 N 159. Noyes és munkatársai fiataloknál 1730 N-t, időseknél 734 N-t mértek 116. A szalag merevsége is csökken az életkorral, Woo adatai szerint 242 N/mm-ről 180 N/mm-re 159, míg Noyes 182 N/mm merevséget talált fiataloknál, mely idős korra 129 N/mm-re csökkent 116. A pótlásra használt graftok biomechanikai paraméterei meghaladják az intakt LCA-ét, a patella ín graft 2977 N szakítószilárdsággal és 455 N/mm merevséggel bír 43, míg a négyszerezett hamstring ín graft szakítószilárdsága 4090 N, merevsége pedig 776 N/mm (1. táblázat) 67. 17. oldal
Irodalmi áttekintés Graft típus Szakítószilárdság (N±SD) Merevség (N/mm±SD) Intakt LCA fiatal 2160±157 242±28 Intakt LCA idős 658±129 180±25 Csont-patella ín-csont 2977±516 455±56 Négyszerezett hamstring 4090±295 776±204 Csont-quadriceps ín 2353± 495 326±71 1. táblázat: Az LCA és az LCA-pótlásnál alkalmazott graftok szakítószilárdsága és merevsége 4.2.2.2. Az LCA-n belüli erők az AP tesztek során Az elülső keresztszalag szerepét a tibia elülső transzlációjának megakadályozásában számos biomechanikai vizsgálat bizonyította. Ennek a bizonyításnak a legegyszerűbb módja, hogy meghatározott erő alkalmazása mellett kadáver térdeket vizsgálunk, mégpedig úgy, hogy először ép, majd átvágott LCA mellett mérjük meg az elülső elmozdulást. Számos ilyen vizsgálatot végeztek különböző biomechanikai laboratóriumokban és bizonyították az elülső keresztszalag elsődleges szerepét az elülső transzláció megakadályozásában. A másik, közvetlenebb módszer során egy erőhatást érzékelő szenzort helyeznek az LCAra, amely érzékeli a külső erők hatására a szalagban ébredő erőket 78. Megállapították, hogy a térdízület 5 40 fok közötti flexiója alatt az LCA-ban keletkező erők nagysága egyenlő vagy kissé nagyobb (ez a tibia plateau és az LCA tapadás inklinációjából adódhat), mint a külső erő nagysága. Teljes extenzió és 90 fokos flexió mellett a külső erőt nemcsak az LCA, hanem az oldalszalagok és az ízületi tok megfeszülése is ellensúlyozza. A mérések azt is igazolták, hogy az elülső keresztszalag vizsgálata a térd 20-30 fokos flexiója mellett optimális. Annak a meghatározása, hogy a térd különböző terhelése hatására mekkora erők lépnek fel az elülső keresztszalagban fontos a sérülések lehetséges módjainak megértésében és így azok megelőzésében, másrészről pedig LCA-pótlást követően a rehabilitáció egyes 18. oldal
Irodalmi áttekintés fázisaiban végezhető gyakorlatok meghatározásában, hogy elkerüljük a graftra ható túl nagy terhelést a korai posztoperatív szakban. A Markolf és munkatársai által közölt módszer előnye, hogy az LCA eredeti anatómiai pozíciójában történik a mérés, a szalagkötegek nem károsodnak a mérések során és a mérések a térdízület teljes mozgástartományában elvégezhetők 104. 4.2.2.3. A térd extenziója és flexiója során az LCA-ban létrejövő erők A térdízület passzív extenziója során az utolsó 10 fokig nem keletkezik mérhető erő az elülső keresztszalag rostjaiban. Ezt követően, különösen hyperextenzióban nő gyorsan az erő mértéke. Ha aktív extenziót végeztetünk, melynek során a musculus quadriceps femoris húzóereje is érvényesül az LCA-ban ébredő erő 30 foktól kezdve növekszik, amit a patella ín húzóerejének elülső irányú komponense okoz. Ez a tibia elülső subluxációját okozza, mely így terheli az elülső keresztszalagot. Azt is kimutatták, hogy a térdízület erőltetett flexiója szintén terhelést jelent az LCA számára. Ezek alapján a hyperextenzió és a hyperflexió során egyaránt sérülhet a keresztszalag és a posztoperatív rehabilitáció során elkerülendő a hyperextenzió és az aktív, ellenállással szemben végeztetett extenzió is. 4.2.2.4. A tibia rotációja során az LCA-ban keletkező erők Közel teljes extenzió mellett a tibia berotációja során keletkeznek a legjelentősebb erők az elülső keresztszalagban. A kirotációnál lényegesen kisebb a szalag terhelése. Hyperextenziókor már kirotációnál is mérhetünk terhelést az LCA-ban, de ez még mindig kisebb, mint berotáció alatt. Ha azonban a medialis collateralis szalag szakadt, akkor az elülső keresztszalag terhelése kirotációkor jelentősen megnő, különösen 20 fokos flexió mellett. Tehát a medialis oldalszalag fontos képlet a tibia kirotációját okozó erők esetében. Az oldalszalag elégtelensége esetén az LCA sérülése könnyebben bekövetkezik kirotációs mechanizmusú sérüléskor. 4.2.2.5. A térdre ható varus és valgus erők hatása az LCA-ra Teljes extenzió mellett mind varus, mind valgus erők hatására keletkezik LCA-t terhelő erő, de a varus erők jobban terhelik az elülső keresztszalagot, mint a valgus erők. A flexió során az LCA terhelése mindkét irányú erőnél rohamosan csökken és 20 foknál már gyakorlatilag elhanyagolható. A teljes extenzióban lévő térdízületre ható varus vagy valgus stressz egyaránt okozhat elülső keresztszalag szakadást. A medialis illetve a lateralis oldalszalag szakadása esetén viszont 20 fokos flexiós helyzet mellett is jelentőssé válik az 19. oldal
Irodalmi áttekintés LCA-ra ható terhelés nagysága varus illetve valgus erők esetén. Tehát korábbi oldalszalag sérülés növeli az LCA szakadás kockázatát újabb térdsérülés alkalmával. 4.2.3. Az LCA graft rögzítések biomechanikája Az utóbbi években drámai módon megnövekedett a graft biztonságos rögzítésének a jelentősége, mivel a térdszalag műtéteket követő legújabb, akcelerált rehabilitációs protokollok az azonnali teljes mozgásterjedelem és a korai testsúlyterhelés elérését, valamint a neuromuscularis funkció, a propriocepció mielőbbi visszaállítását javasolják 142. A biomechanikai vizsgálatok szerint aktív quadriceps működéskor létrejövő térdextenzió közben, tehát a rehabilitáció során a graftra ható erő 200 N-ig terjed 104. Minimálisan ezt az erőhatást kell mind magának a graftnak, mind a rögzítésnek elviselnie. Több szerző véleménye szerint a korai posztoperatív szakban a graft rögzítése képezi a teljes rendszer leggyengébb láncszemét 26,34,40,93,101,127,144. Jelenleg nem ismerünk olyan rutinszerűen használt graftrögzítést, amelynek a szakítószilárdsága és a merevsége megközelítené az ép keresztszalagét vagy a pótláshoz használt graftokét. A graft rögzítésének 2 lényeges szempontja van. Az egyik a rögzítés biomechanikai tulajdonsága, azaz hogy a műtétet követően már közvetlenül megfelelő szakítószilárdsággal és merevséggel rendelkezzen. A rögzítésnek elég erősnek és merevnek kell lennie, hogy megfeleljen a jelenlegi rehabilitáció követelményeinek, minimalizálnia kell a graft mozgásait a csontcsatornában és ciklikus terhelés esetén nem szabad megcsúsznia, elkerülve evvel a graft fokozatos kilazulását a posztoperatív szakban 15,26,59,76,90,91,93. A másik a biológiai tulajdonsága, vagyis, hogy a graft csontcsatornába való beépülése szempontjából pozitív hatással bírjon, tehát elősegítse, de semmiképp ne gátolja azt 26. Emellett 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 59. Ennek az átmeneti zónának a kialakulása biztosítja hosszútávon a graftnak az eredeti LCA-hoz hasonló terhelhetőségét. Jelenleg minden szempontból ideális graftrögzítés nem ismert. 4.2.3.1. A biomechanikai vizsgálómódszerek A biomechanikai laboratóriumokban a szalagrekonstrukció nulla időpontjában a következő paraméterek vizsgálhatók: szakítószilárdság, merevség, szakadásig való megnyúlás, 20. oldal
Irodalmi áttekintés szakadás módja. A vizsgálatok számítógéppel kontrollált szakítógéppel történnek. A vizsgálni kívánt graft- és rögzítéstípus terhelése állandó sebességgel történik, a szakítógép regisztrálja az erő-elmozdulás görbét. Ennek maximuma adja a maximális terhelhetőséget, a görbe meredekségéből kaphatjuk meg a merevséget. A szakadás módját a vizsgáló személyek rögzítik. A maximális terhelhetőség vizsgálata (load to failure) a graft és a rögzítés által elviselt legnagyobb erő mértékéről ad információt, míg a ciklikus vizsgálatok eredményei a graftot és a rögzítést érő ismétlődő terhelésekkel (járás, lépcsőn járás) szembeni ellenállását jellemzik. A biomechanikai vizsgálatok eredményeinek értékelésénél figyelembe kell vennünk azt is, hogy a vizsgálati módszerek és körülmények különbségei nagymértékben befolyásolhatják a kapott eredményeket, ezzel megnehezítve a különböző rögzítési módok biomechanikai tulajdonságainak összehasonlítását 30,36,63,82,87,90,91,93,101,107,125,129,150,158. Nemcsak az LCA, hanem a graft anyagának és a rögzítéseknek a biomechanikai tulajdonságai (merevség, szakítószilárdság) is függenek a fajtól, az életkortól, a teszt sebességétől, az előkészítéstől és a teszt irányultságától 116,128,140,159. A szalagrekonstrukciók nullidőpontjában a laboratóriumokban mérni tudjuk a különbségeket a szakítószilárdság, a merevség, a szakadásig való megnyúlás és a szakadás módja területén. Merevségre vonatkozó adat, melyből egy szalag húzóerő hatására történő megnyúlására következtethetünk, nem szerepel minden biomechanikai vizsgálatban. A csontdenzitás egy másik olyan változó, amelynek értéke különbözik a vizsgálatok során. A csontsűrűség befolyásolja az inak interferencia csavaros rögzítése szakítószilárdságának eredményeit és fontos lehet egyéb rögzítési módoknál is 27. A különböző állatkísérletek eredményei - amelyeknél a csontsűrűség magasabb és egyenletesebb - magasabb szakítószilárdsági értékeket adtak, mint a human vizsgálatoknál az interferencia csavaros rögzítés értékei 101. Az idős kadáverek csontsűrűsége az LCA szakadást szenvedő fiatal sérültek csontsűrűségének kevesebb, mint a fele lehet 30,140. A megfelelő korú kadáverek hiánya miatt egy egyedet gyakran több alkalommal is tesztelnek. Sok esetben a laboratóriumi műtéti technika eltér a klinikai gyakorlatban alkalmazottól. Például az interferencia csavart közvetlen szem ellenőrzése előtt helyezik be, minimálisra csökkentve a divergencia előfordulását, ami in vivo gyakrabban előfordul 96. Ha a vizsgálat tárgyát a csontcsatorna irányában terhelik, akkor kisebb lehet a kiszakítóerő, mintha azt szögben terhelnék, ami viszont növeli a nyíróerőket 22,122. A csont illetve az ín szerkezetének viszkoelastikus 21. oldal
Irodalmi áttekintés tulajdonságai különböznek, ami szintén hatással van a kapott merevségre. A posztoperatív rehabilitáció és a mindennapi járás a graftot ciklikusan terheli és erre vonatkozóan nem nyerünk pontos információkat a graftrögzítés nulla időpontjában végzett statikus mérésekkel, melyekkel az egyszeri erőhatással szembeni szakítószilárdságot és merevséget határozzuk meg. 4.2.3.2. Femoralis és tibialis rögzítés Két kulcsfontosságú különbséget kell figyelembe venni a femoralis és a tibialis rögzítés összehasonlításánál, a csontdenzitást és a graft tapadási területén ható erő szögét. A csont minősége és geometriája különbözik a tibiánál és a femurnál 27. A tibia metaphysisének DEXA (Dual Photon Absorptometria) vizsgálattal nyert csontsűrűség értéke alacsonyabb, mint a femur metaphysisének csontsűrűség értéke idősebb kadávereknél és fiatal nőknél egyaránt 152. Ezzel összhangban vannak Kohn és Rose, illetve Scheffler vizsgálatának eredményei, akik a csontblokk interferencia rögzítésénél alacsonyabb szakítószilárdságot találtak a tibialis, mint a femoralis rögzítésnél 87,136. A graftra ható erő vonala általában egybeesik a tibialis csatorna irányával. Ezzel szemben testsúlyterhelésnél, amikor a térd nyújtott helyzetbe kerül, a graftot terhelő erő iránya szöget zár be a femoralis csatornával. Radiológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a femoralis csatorna nem esik egy vonalba a grafttal a térd kb. 90-100 fokban való behajlításáig 102. Ezek alapján mondhatjuk, hogy a tibialis és a femoralis rögzítésre különböző nagyságú erők hatnak a posztoperatív szakban. 4.2.3.3. Biomechanikai tulajdonságok Szakítóerő A kérdés az, hogy az LCA rekonstrukció számára mekkora primer szakítószilárdság szükséges a mindennapi élet és a progresszív rehabilitáció számára és ehhez hogyan viszonyulnak a graft rögzítéseinek biomechanikai adatai? A rekonstruált LCA szakítószilárdsága a graft anyagának és a graft rögzítésének a szakítószilárdsága közül a kisebbik. Az jól ismert tény, hogy a napjainkban használt graftok szakítószilárdsága közvetlen a műtétet követően messze meghaladja a graft rögzítésének szakítószilárdságát és messze meghaladja a rehabilitáció és a mindennapi élet során a graftra ható erők nagyságát is 115,159. A posztoperatív szakban azonban már a graft anyagának meggyengülésével is számolnunk kell, mivel a graft szövettani szempontból remodelláción 22. oldal
Irodalmi áttekintés megy keresztül, amely során kezdetben a szövetek nekrózisa, meggyengülése következik be 66,109,144. Erre vonatkozóan kevés adat áll rendelkezésre. Grana nyulakon elvégzett szövettani és biomechanikai vizsgálatai szerint 3 hét után már a graft anyaga lesz a leggyengébb és nem a rögzítés. A graft szakítószilárdsága kb. a 8. hét után kezd ismét növekedni 66. McFarland adatai szerint a szakítóerő még 4 hónap után sem éri el az eredeti szintet, ezért véleménye szerint az izometriás elhelyezés igen lényeges a graftra ható erők csökkentése miatt 109. A kutatások szerint feltételezhető, hogy normál körülmények között a biológiai szövetek a szakítóterhelésük mindössze egytizedét, de nem többet, mint egyötödét kapják. Így a natív LCA szakítószilárdsága alapján történt becslés szerint a mindennapi élethez 450-500 N szakítóerő szükséges az elülső keresztszalag számára 56,116. Hasonló adatokat közölt Rupp is, akinek in vitro vizsgálatai során az LCA-ra 400 N alatti erők hatottak 130. A graft túlfeszítése viszont megnöveli az LCA grafton belül ébredő erőket, így egy túlfeszített graftban ennél jóval nagyobb erők is ébredhetnek a rehabilitáció során 104. A posztoperatív szakban a fájdalom miatt a beteg csak kisebb mértékben terheli térdízületét, mint a normál mindennapi életben, így a graftot terhelő erőhatások is feltételezhetően kisebbek 56. A biomérnök Morrison a korai hetvenes években írt az LCA-val és LCP-vel kapcsolatos erőkről 111. Adatai szerint az LCA-ra ható erő vízszintes talajon járáskor 169 N, lépcsőn felfelé 67 N és lépcsőn lefelé 445 N. Markolf és munkatársai kadáver modellt használva - mely figyelmen kívül hagyja az izomerőket - vizsgálták az LCA-ra, a patella ín graftra és egy túlfeszített (+45 N) patella ín graftra ható erőket. A patella ín graft (297 N) magasabb erőket mutatott a natív LCA-nál és a túlfeszítés is megnövelte a grafban mért erőt (497 N) 104. Egy hasonló munkában Markolf az LCP-ben ébredő erőket vizsgálva mérte az erőket natív LCP és patella ín graft esetén. Az LCP-ben mért erők sokkal alacsonyabbak voltak, általában kevesebbek, mint 100 N. A nagyobb erők, melyek hyperextenzió és hyperflexió során néhány graftban mérhetők voltak a szerzőket arra késztették, hogy ezeknek a mozgásoknak a kerülését javasolják a műtétet követő első hetekben 105. Shelbourne és Gray adatai szintén azt bizonyítják, hogy a mindennapi életben az LCA-ra ható erő nem haladja meg a 450 N-t. Egy klinikai vizsgálat során 248 N szakítószilárdságú gombot használtak csont - patella ín - csont graft rögzítésére és ezt követően akcelerált rehabilitációt alkalmaztak. Az utánvizsgálatuk eredményei kitűnő eredményeket mutattak, tehát az akcelerált rehabilitáció nem károsította a 248 N szakítóerejű graftrögzítést 141. 23. oldal
Irodalmi áttekintés Merevség A merevség a terhelés-megnyúlás görbe lineáris szakaszának a meredeksége és általában N\mm mértékegységben használják. Amikor a graftot és rögzítését húzóerővel terhelik, a graftban és a rögzítésben elmozdulás jön létre, ami a merevségével fordítottan arányos. A jelenleg használt graftrögzítések kevésbé merevek, mint a natív LCA és a választható graftok. Így a rendszert egy olyan lánccal lehet modellezni, amelyet mindkét végén rugalmas kötél rögzít egy oszlophoz. Amikor erő hat a láncra, a rugalmas kötél nem a lánc fog megnyúlni a húzás alatt. Mechanikailag az ínrögzítési technikák többsége kevésbé merev, mint a csontblokk interferencia csavarral történő rögzítése 63,87,93,125,149,150. Így a végső szakítószilárdság elérése közben az íngraftoknál alkalmazott szerkezetek megnyúlhatnak vagy megcsúszhatnak mielőtt elszakadnak, lazaságot eredményezve a graftban. Más mérések viszont éppen az újabban alkalmazott ínrögzítések nagyobb merevségét igazolták 90,101. Sok ínrögzítési mód indirekt. Ez azt jelenti, hogy egy összekötőanyag kerül a graft és a rögzítés közé, pl. tape (műanyagból előállított szalag). Egy biomechanikai vizsgálat összehasonlította a ciklikus terheléstől származó alakváltozást patella ín graft és megnégyszerezett hamstring graftok esetén. Az eredmény a tape - szövet átmenet jelentősen nagyobb alakváltozását mutatta (5.4%), mint a tape-nek (2.9%) illetve a szövetnek (1.1%) önmagában 143. Ha a megnyúlás a kapcsolódással egy vonalban alakul ki, akkor ezt bungee cord, vagyis rugalmas kötél hatásnak nevezik 60. Az itt létrejövő nyíróerők felelhetnek a csatorna kiszélesedésért, ami windshield-wiper, vagyis ablaktörlő hatás néven is ismert. Az eredeti keresztszalag rögzítési pontja az ízületi felszínre esik. Ugyanakkor az ínakat rögzítő szerkezetek (kapcsok, csavarok, lágyrész alátétek) az ízületi felszíntől távol rögzítenek. Az interferencia rögzítéshez hasonlóan a press-fit rögzítés is viszont az ízületi felszínhez közel helyezkedik el és javítja a graft izometriáját 26. 4.2.3.4. Biológiai tulajdonságok A graft csontcsatornába való erős és merev beépülése alapvető az LCA-pótlás sikeressége szempontjából. A beépülést elősegítő tényezők azonosítása a graftok gyorsabb beépülése révén gyorsabb rehabilitációt tenne lehetővé. Két olyan tényező van, amelyek biztosan szerepet játszanak a beépülésben, a graft - csontcsatorna kölcsönhatás és a graftrögzítés 144. 24. oldal
Irodalmi áttekintés A graft és a csontcsatorna kölcsönhatása során az egyes rögzítéstípusoknál különbözhet a csatorna falához való kompresszió mértéke és hossza, ami szintén befolyásolhatja a beépülést. A beépülés gyorsasága függ a graft és a csontcsatorna egymáshoz kapcsolódó felszínének a kiterjedésétől is 127. Emellett a különböző rögzítések eltérő módon és helyen kapcsolódnak a grafthoz, pl. az interferencia csavar közvetlen spongiosa csonthoz, míg pl. az Endobutton corticalis csonthoz kapcsolódik. Egyes vizsgálatok szerint a csontblokk beépülése a csontcsatornába gyorsabb, mint az ínak beépülése 133,151, de az alapkutatások ebben a témában még nem egyértelműek. Clancy és munkatársai szövettani vizsgálat során megállapították, hogy rhesus majmoknál 8 héttel a műtétet követően a csont patella ín csont graft a csontfuratba szövettanilag beépült 39. Tomita és munkatársai 3 héttel a beültetést követően a csontblokk beépülését erősebbnek találták a csontcsatornába, mint az ín beépülését 151. A 3 hónap után elvégzett biomechanikai tesztek során minden esetben a rekonstruált graft ínszöveten belüli szakadása történt, csontos kiszakadás nem volt megfigyelhető, bizonyítva a csontcsatornába való beépülést. Kutya extraartikuláris ín modellben az íngraft a műtét után 12 hétig volt kihúzható a csontcsatornából, azt mutatva, hogy az ín addig még nem épült be. A graft extraartikuláris volt, a distalisan nyelezett hosszú ujjextenzor ín, tehát nem intraartikularis szabad graft 127. Ugyanakkor más vizsgálatok során az íngraft gyorsabb beépülését is kimutatták. Egy intraartikuláris semitendinosus szabadgraftot használó nyúl modellnél a graft csontcsatornába való 3 héten belüli beépülését találták 66. Egy juhokon végzett hasonló kísérletben, amikor szabad, autológ Achilles ín graftot alkalmaztak, amely rögzítése felszívódó csavarral történt, 6 hét után intraligamentaris szakadás következett be 155. Singhatat és munkatársai különböző rögzítések alkalmazása esetén vizsgálták az íngraft rögzülés erősségének változását a beültetést követően. Kimutatták, hogy a rögzítés befolyásolja a graft beépülésének erősségét, mivel az összehasonlított felszívódó interferencia csavar (Arthrex, Naples, USA) és WasherLock (Arthrotec, Warsaw, USA) (26. ábra.- 78.old) alkalmazása esetén 4 héttel a beültetést követően a kiszakítószilárdság az interferencia csavaros csoportban csökkent, míg a WasherLock csoportban nem változott szignifikánsan. A merevség az interferencia csoportban nem változott, de szignifikánsan nagyobbnak mutatkozott a WasherLock csoportban 144. 25. oldal