Usporedba biomehaničkih svojstava tetiva mišića plantarisa i gracilisa za rekonstrukciju medijalnoga patelofemoralnoga ligamenta [Comparison of biomechanical properties of the plantaris and gracilis tendons for medial patellofemoral ligament reconstruction]

Vlaić, Josip (2019) Usporedba biomehaničkih svojstava tetiva mišića plantarisa i gracilisa za rekonstrukciju medijalnoga patelofemoralnoga ligamenta [Comparison of biomechanical properties of the plantaris and gracilis tendons for medial patellofemoral ligament reconstruction]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

PDF Download (2MB)

Abstract

The lateral patellar dislocation represents 2-3 % of all knee injuries. Medial patellofemoral ligament (MPFL) is injured in more than 95 % of cases after a first patellar dislocation. Due to the MPFL injuries, subsequent patellar instability could happen. The MPFL reconstruction using double looped gracilis tendon autograft is most frequently conducted when surgery is indicated. However, since gracilis plays an essential role in the knee biomechanics, some drawbacks may occur. On the contrary, plantaris muscle has an insignificant role in the knee biomechanics. Although used frequently as a tendon graft, there are not so many findings regarding biomechanical properties of plantaris muscle tendon. The purpose of this research project was to investigate if the plantaris muscle tendon is suitable as a tendon graft for the MPFL reconstruction. The main assumption of the research is that a doubled looped plantaris tendon graft has comparable biomechanical properties as a doubled looped gracilis tendon graft. The biomechanical study included 30 paired doubled looped plantaris and gracilis tendon grafts taken from 15 fresh human cadavers. The author compared the research results with data on the highest value of the native MPFL maximal tensile force and confirmed the hypothesis. However, in the study, only 23.3 % of doubled looped plantaris tendon grafts were suitable for the MPFL reconstruction.

Abstract in Croatian

Patelofemoralni poremećaji zastupljeni su s 20 do 40 % patologije cijelog koljena, a luksacija patele čini 2 do 3 % svih ozljeda koljena. Nakon prve luksacije patele u više od 95 % slučajeva dolazi do ozljede MPFL-a. Zbog ozljede MPFL-a poremećen je kompleks medijalnih pasivnih stabilizatora patele i dolazi do njene nestabilnosti. Nestabilnost je patele podloga za mnoge tegobe od kojih je najčešća strah od ponovnih luksacija. U slučajevima kada je patela nestabilna te je potreban operacijski zahvat, vrlo je često indicirana rekonstrukcija MPFL-a, ili kao samostalan zahvat, ili kao dio kompleksnijeg zahvata. Kao presadak kod rekonstrukcije MPFL-a danas se najviše rabe tetive mišića hamstringsa, od kojih je presadak dvostruko presavijenih tetiva mišića gracilisa najčešće korišten. Međutim, autologni se presadak mišića gracilisa oduzima od struktura koje imaju važnu ulogu u biomehanici koljena. Uloga mišića plantarisa u biomehanici koljena nema bitnog značenja, a autologni tetivni presadak mišića plantarisa često se koristi kod raznih rekonstruktivnih zahvata zbog jednostavnog uzimanja i izostanka morbiditeta donorskog mjesta. Iako učestalo korištena, tetiva mišića plantarisa nije detaljno biomehanički istraživana. Hipoteza je ovog istraživanja bila da se za rekonstrukciju MPFL-a koljena može koristiti i presadak tetive mišića plantarisa te da taj presadak ima usporediva biomehanička svojstva s presatkom tetive mišića gracilisa koji se danas najčešće rabi za taj zahvat. Cilj je ovog istraživanja bio usporediti biomehanička svojstva presatka načinjenog od dvostruko presavijene tetive mišića plantarisa, koji će se koristiti za nadomjestak oštećenog MPFL-a, s biomehaničkim svojstvima dvostruko presavijene tetive mišića gracilisa, čija su biomehanička svojstva adekvatna za rekonstrukciju MPFL-a. Osim toga, specifično je trebalo izmjeriti duljinu i debljinu tetiva mišića plantarisa i gracilisa na dobivenim uzorcima i istražiti ima li presadak dvostruko presavijene tetive mišića plantarisa usporedivu čvrstoću s čvrstoćom nativnog MPFL-a, prema podatcima iz literature. Istraživanje je provedeno uz odobrenje Etičkoga povjerenstva. Nakon potpisanog informiranog pristanka rodbine preminule osobe u dobi od 18 do 55 godina, izmjerene su antropometrijske mjere donjih ekstremiteta i prikupljene su tetive mišića plantarisa i gracilisa s obije noge kod 15 kadavera umrlih unutar 24 sata od uzimanja tetiva. Tetive su pohranjene u zamrzivaču na –20 °C i u tri navrata antropometrijski i biomehanički ispitivane. Rezultati provedenoga istraživanja potvrdili su prvi dio postavljne hipoteze da se za rekonstrukciju MPFL-a može koristiti presadak tetive mišića plantarisa u obliku dvostruko presavijene tetive. Međutim, presadak dvostruko presavijenih tetiva mišića plantarisa u ovom istraživanju ima statistički značajne razlike u usporedbi s presatkom dvostruko presavijenih tetiva mišića gracilisa po svim ispitivanim biomehaničkim svojstvima. Isto tako, gotovo sve antropometrijske mjere tetiva mišića plantarisa i gracilisa statistički su se značajno razlikovale. U usporedbi vrijednosti maksimalne sile svih presadaka dvostruko presavijenih tetiva mišića plantarisa s definiranom gornjom granicom maksimalne sile nativnog MPFL-a prema podatcima iz literature, 23,3 % presadaka dvostruko presavijenih tetiva mišića plantarisa pokazalo se kao sigurna zamjena presatku dvostruko presavijenih tetiva mišića gracilisa i može biti nadomjestak oštećenom MPFL-u kod njegove rekonstrukcije. Originalni rezultati dobiveni ovim istraživanjem omogućit će korištenje novog presatka za rekonstrukciju MPFL-a dvostrukim presavijanjem tetive mišića plantarisa, kod odabranih bolesnika, bez dodatnog narušavanja biomehaničkih odnosa u ozlijeđenom koljenu. Isto tako, rezultati ovoga istraživanja proširit će izbor presadaka kod drugih rekonstruktivnih zahvata na koljenu uz čuvanje važnih struktura oko koljena i bez ikakvog kompromitiranja biomehanike koljenskog zgloba.

Actions (login required)

View Item

Downloads