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Habilitationsschrift

Autor(en): Andreas Weiler
Titel: Anatomische "Hamstringsehnen" Verankerung mit Interferenzschrauben beim Kreuzbandersatz – biomechanische und tierexperimentelle Untersuchungen
Gutachter: Dieter Kohn; Klaus Stürmer
Erscheinungsdatum: 03.12.2002
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10024106)
Fachgebiet(e): Medizin
Schlagwörter (ger): vorderes Kreuzband, Semitendinosussehne, Interferenzschrauben, Verankerung
Schlagwörter (eng): anterior cruciate ligament, hamstring tendons, interference screws, fixation
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
Zitationshinweis: Weiler, Andreas: Anatomische "Hamstringsehnen" Verankerung mit Interferenzschrauben beim Kreuzbandersatz – biomechanische und tierexperimentelle Untersuchungen; Habilitationsschrift, Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité , publiziert am 03.12.2002, urn:nbn:de:kobv:11-10024106
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Abstract (ger):
Einleitung: Die Verwendung der Hamstringsehnen als Transplantate in der rekonstruktiven Chirurgie des vorderen Kreuzbandes stellt eine wenig invasive Alternative zur herkömmlichen Verwendung des mittleren Patellarsehnendrittels dar. Hier ist jedoch die Transplantatverankerung, die bisher meist extrakortikal, also weit entfernt der nativen Kreuzbandinsertion angelegt wurde problematisch. Hierdurch zeigt das Transplantat-Verankerungs-Konstrukt ein unbefriedigendes elastisches und plastisches Dehnungsverhalten, welches u.A. für eine geringere Kniestabilität und eine gestörte ossäre Transplantatintegration verantwortlich gemacht wird. Eine anatomiegerechte Transplantatverankerung auf Gelenkniveau könnte die mechanischen und biologischen Rahmenbedingungen verbessern, um so die Hamstringsehnen als Alternativtransplantat mit verbesserter klinischer Prognose einsetzten zu können. Eine direkte Verankerung mit Interferenzschrauben erlaubt eine solche anatomische Transplantatverankerung, so dass wir dieses neue Operationsverfahren biomechanisch und tierexperimentell untersucht haben. Methoden: In sechs biomechanischen Teilprojekten und in zwei tierexperimentellen Untersuchungen wurde die Eignung der direkten Verankerung mit biodegradierbaren Interferenzschrauben der Hamstringsehnen im Vergleich zu konventionellen Patellar- und Hamstringsehnen-Techniken untersucht. Ergebnisse: Wir konnten demonstrieren, dass die initiale femorale Verankerungsfestigkeit, auch in Sinne der sog. Hybridfixation ausreichend ist. Die tibiale Verankerung unterliegt jedoch verschiedenen Variablen und bedarf einer differenzierten klinischen Anwendung. Im Vergleich zu konventionellen Techniken der Hamstringsehnen-Verankerung kann das plastische und elastische Dehnungsverhalten durch die Verankerung mit Interferenzschrauben deutlich verbessert werden, wobei jedoch das mechanische Verhalten des Patellarsehnen-Transplantates nicht erreicht wurde. Die tierexperimentelle Analyse zeigt auf, dass die ossäre Integration durch die Kompression des Transplantates auf Gelenkniveau soweit verbessert werden kann, dass sog. Tunnelaufweitungen, als Zeichen einer gestörten Einheilung vermieden werden und, dass das Transplantat mit einer direkten Bandinsertion, entsprechend des nativen vorderen Kreuzbandes, auf Gelenkniveau einheilt. Schlussfolgerung: Die hier vorgelegten Untersuchungen haben erstmals umfassend die Rahmenbedingungen der Interferenzschrauben-Verankerung der Hamstringsehnen beschrieben; einer Technik die inzwischen weltweit verbreitete Anwendung findet. Durch eine anatomische Transplantatverankerung auf Gelenkniveau besteht nun die Möglichkeit, mit optimierten mechanischen und biologischen Rahmenbedingungen eine adäquate Alternativtechnik zur konventionellen Verwendung der Patellarsehnen anzubieten.
Abstract (eng):
Introduction: The use of hamstring tendon grafts as a substitute for anterior cruciate ligament reconstruction presents a less invasive procedure compared to the conventional bone-patellar tendon- bone graft. Current techniques of hamstring tendon anterior cruciate ligament reconstruction utilise an extra-cortical fixation. An extra-cortical fixation, however, shows inferior structural parameters with respect to construct slippage or stiffness. These factors may contribute to less stable knees after reconstruction and a delayed osseous integration of the grafted tissue. An anatomic hamstring tendon graft fixation close to the joint line may overcome these problems and may present an alternative to the conventional bone-patellar tendon-bone graft by means of optimised mechanical and biological boundary conditions. We therefore studied anatomic interference fit fixation of hamstring tendon grafts in different mechanical and animal experimental setups. Methods: In six different biomechanical projects and two animal studies, we studied the capability of hamstring tendon interference fit fixation to be used as a secure and reproducible technique of anterior cruciate ligament reconstruction and compared these data to the bone-patellar tendon-bone graft and other conventional hamstring tendon graft fixation techniques. Results: We could demonstrate that the initial femoral fixation strength, as well as a hybrid fixation is sufficient. However, the tibial fixation presents the weak link and underlies different variables, such as bone density and screw geometry. Compared to conventional extra-cortical fixation techniques, the viscoelastic and viscoplastic deformation behaviour could be optimized, but did not reach comparable data to the bone-patellar tendon-bone graft. Animal experiments could clearly demonstrate that interference fit fixation promotes osseous tendon incorporation and minimises the likely hood of a tunnel enlargement. We further found that in contrast to conventional fixation techniques the use of interference screws resulted in the development of a direct ligament insertion anatomy, directly at the joint line, like it is found with the native anterior cruciate ligament. Conclusion: With the present studies we could first describe the mechanical and biological boundary conditions of hamstring tendon interference fit fixation, a technique which gains increased world wide attention as a standard procedure in cruciate ligament surgery. By using an anatomic joint line fixation of hamstring tendon grafts, there are optimised boundary conditions, which therefore presents an adequate alternative to the conventional bone-patellar tendon-bone graft in cruciate ligament reconstruction.
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Generiert am 25.10.2014, 07:48:59