Ανατομική ανακατασκευή του πρόσθιου χιαστού συνδέσμου του γόνατος: προοπτική κλινική και εμβιομηχανική μελέτη

Abstract

The rupture of the anterior cruciate ligament (ACL) of the knee results in anteroposterior and rotatory instability. The abnormally increased tibial rotation (TR) that remains pathological even after ACL reconstruction (ACLR) has been considered an important causative factor for future degenerative lesions of the articular cartilage of the knee joint. Recently the anatomical ACLR concept has been considered the best way to imitate the anatomy and function of the native ACL and to restore the function and the kinematic pattern of the knee joint. The purpose of the current PhD thesis was to introduce the new anatomic ACLR technique and to investigate the effectiveness regarding the knee joint function and kinematics. The patients of the study were prospectively evaluated after the anatomic single bundle (SB) ACLR that they underwent. The pearl points of this technique are: 1) The anatomic femoral tunnel placement low in the lateral femoral condyle correspondingly to the native ACL attachment site. 2) The anatomic placement of the tibial tunnel at about 5mm anterior and medially to the native ACL attachment so that the graft was finally positioned at the native ACL insertion. 3) External rotation of the graft before the fixation in the tibial tunnel in order to imitate native ACL fiber orientation, and 4) correction of the anterior subluxation and internal rotation of the tibia before the graft fixation. The examination of the patients included the clinical examination for anterior and rotary instability, the measurement of anterior tibial translation with the KT-1000 arthrometer, the TR measurement during high demanding pivoting tasks using 3 dimensional optoelectronic motion analysis system, knee joint function scores and assessment of the activity level of the patient. Magnetic resonance imaging was used to measure the graft obliquity and the change of the posterior cruciate ligament (PCL) shape which was quantified via the PCL index. The results of the studies of this PhD thesis showed that the SB anatomic ACLR : 1) Improves the obliquity of the ACL graft in the coronal plane, and this improvement correlates to better TR values. 2) Results into improved TR that correlates to better knee joint function postoperatively. 3) Restores the whole knee joint anatomy and this is reflected into the PCL index, so that more normal values of the PCL index correspond to better TR values for the patient during dynamic high demanding pivoting tasks. The anatomic SB ACLR imitates the anatomy of the native ACL by reproducing the native ACL attachment sites and the obliquity of the ACL. This is the reason that the anatomic SB ACLR restores the abnormally increased TR and improves the knee joint function.

Η ρήξη του προσθίου χιαστού συνδέσμου (ΠΧΣ) του γόνατος οδηγεί σε προσθιοπίσθια και στροφική αστάθεια. Η παθολογικά αυξημένη κνημιαία στροφή (tibialrotation, TR) που έχει αποδειχθεί πως παραμένει μετά από συνδεσμοπλαστική ΠΧΣ (ΠΠΧΣ) θεωρείται βασικός αιτιολογικός παράγοντας για την μελλοντική ανάπτυξη εκφυλιστικών βλαβών του αρθρικού χόνδρου. Πρόσφατα υποστηρίζεται η άποψη πως η ανατομική ΠΠΧΣ με την προσομοίωση της ανατομικής και λειτουργίας του φυσικού ΠΧΣ είναι η ενδεδειγμένη τεχνική ΠΠΧΣ για βελτιστοποίηση της λειτουργικότητας και του κινηματικού προτύπου της άρθρωσης. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι να παρουσιαστεί η νέα ανατομική ΠΠΧΣ με μόσχευμα μονής δέσμης και να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητά της στην λειτουργικότητα και το κινηματικό πρότυπο του γόνατος με έμφαση στην κνημιαία στροφή. Οι ασθενείς της μελέτης παρακολουθήθηκαν προοπτικά μετά την επέμβαση ανατομικής ΠΠΧΣ στην οποία υποβλήθηκαν από τον ίδιο χειρουργό. Τα βασικά στοιχεία της χειρουργικής τεχνικής είναι: 1) Η δημιουργία του οστικού αυλού χαμηλά στον έξω μηριαίο κόνδυλο, αντίστοιχα με το κέντρο της πρόσφυσης του φυσικού ΠΧΣ, 2) Η δημιουργία του οστικού αυλού στην κνήμη περίπου 5χιλ πρόσθια-έσω σε σχέση με το κέντρο του φυσικού ΠΧΣ, έτσι ώστε η θέση του μοσχεύματος να αντιστοιχεί στο κέντρο της πρόσφυσης του φυσικού ΠΧΣ, 3) Στροφή του μοσχεύματος πριν την σταθεροποίησή του στην κνήμη, προσομοιάζοντας της στροφή των ινών του φυσικού ΠΧΣ και 4) Διόρθωση της παθολογικής πρόσθιας ολίσθησης και έσω στροφής της κνήμης πριν την σταθεροποίηση του μοσχεύματος στην κνήμη. Η εξέταση των ασθενών περιελάμβανε κλινική εξέταση, μέτρηση της πρόσθιας κνημιαίας μετατόπισης με αρθρόμετρο, μέτρηση της TR σε δυναμικές δοκιμασίες υψηλής φόρτισης με οπτοηλεκτρονικό σύστημα τρισδιάστατης ανάλυσης κίνησης, κλίμακες καταγραφής της λειτουργικότητας της άρθρωσης και του επιπέδου αθλητικής δραστηριότητας του ασθενούς, και μαγνητική τομογραφία για την μέτρηση του προσανατολισμού του μοσχεύματος ΠΧΣ, και για τον προσδιορισμό της αλλαγής του σχήματος του οπισθίου χιαστού συνδέσμου (ΟΧΣ) και της ποσοτικοποίησης αυτής με τον δείκτη ΟΧΣ. Τα αποτελέσματα απέδειξαν πως η ανατομική ΠΠΧΣ με μόσχευμα μονής δέσμης: 1) βελτιώνει τον συνολικό προσανατολισμό του μοσχεύματος στο μετωπιαίο επίπεδο ο οποίος σχετίζεται με την διόρθωση της TR σε δυναμικές δοκιμασίες υψηλής φόρτισης, έτσι ώστε ένα πιο “λοξά” τοποθετημένο μόσχευμα ΠΧΣ να αντιστοιχεί σε βελτιωμένη TR. 2) Έχει ως αποτέλεσμα βελτιωμένη TR η οποία σχετίζεται με βελτιωμένη λειτουργικότητα της άρθρωσης μετεγχειρητικά. 3) Διορθώνει την συνολική ανατομική του γόνατος, το οποίο αντανακλάται στον δείκτη ΟΧΣ. Βελτιωμένες τιμές δείκτου ΟΧΣ αντιστοιχούν σε βελτιωμένη TR σε δυναμικές δοκιμασίες υψηλής έντασης. Με την τεχνική ανατομικής ΠΠΧΣ προσομοιάζεται η ανατομία του φυσικού ΠΧΣ, δηλαδή οι προσφύσεις στο μηριαίο οστό και την κνήμη και ο προσανατολισμός (λοξότητα) του μοσχεύματος, αποκαθίσταται η ανατομική του γόνατος, και διορθώνεται η παθολογική TR, οδηγώντας τελικά σε βελτιωμένη λειτουργικότητα της άρθρωσης.