Literature DB >> 31686711

Thick Graft Versus Double-Bundle Technique on Posterior Cruciate Ligament Reconstruction: Experimental Biomechanical Study with Cadavers.

João Alberto Ramos Maradei-Pereira1,2,3, Alexandre Estevão Vamos Kokron3, César Augusto Martins Pereira3, Marco Martins Amatuzzi3.   

Abstract

Objective  To evaluate the biomechanical effect of graft thickness compared with the double-bundle technique on posterior cruciate ligament (PCL) reconstruction in human cadaveric knees. Methods  A total of 9 human cadaveric knees were tested in 5 conditions: intact knee (INT); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon (SB); double-bundle reconstruction with a 10 mm-quadriceps tendon for the anterolateral bundle and a 7-mm doubled semitendinosus tendon for the posteromedial bundle (DB); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon (SBT); and PCL-deficient (NoPCL). The posterior tibial translation (PTT) was measured in response to a 134-N posterior tibial load at 0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ e 90 ∘ of knee flexion. Results  The PTT values of the DB and SBT techniques were always significantly lower (better stability) than those of the SB technique. The PTT values of the SBT technique were significantly lower than those of the DB technique at 60 ∘ ( p  = 0.005) and 90 ∘ ( p  = 0.001). Conclusions  Graft enlargement improves knee stability in isolated PCL reconstructions, whereas the graft division in the two-bundle technique worsens this stability at 60 ∘ and 90 ∘ of knee flexion. The findings of the present study suggest that knee stability in PCL reconstructions may be improved with the use of thicker grafts in the SB technique rather than performing the DB technique.

Entities:  

Keywords:  biomechanical phenomena; cadaver; knee injuries; posterior cruciate ligament; posterior cruciate ligament reconstruction

Year:  2019        PMID: 31686711      PMCID: PMC6819165          DOI: 10.1016/j.rboe.2017.12.010

Source DB:  PubMed          Journal:  Rev Bras Ortop (Sao Paulo)        ISSN: 0102-3616


Introduction

The optimal treatment of the injured posterior cruciate ligament (PCL) has not yet been defined. Although there is consensus in the literature regarding the need for surgical treatment in the presence of other knee ligament injuries, 1 2 controversy remains in isolated lesions of the PCL. Some authors advocate the conservative treatment in these cases. 3 4 Others, however, emphasize that the knee with a PCL injury develops degenerative changes that worsen over time. 5 6 The better understanding of the anatomy and biomechanics of the ligament enabled improvements in the results of PCL reconstructions, but to date no ideal technique has been described. 7 8 Based on anatomical and biomechanical studies, some authors suggest that reconstruction with two bundles and two femoral tunnels better mimics the anatomy and function of the normal knee. 1 9 However, laboratory tests that show the superiority of these double-bundle reconstructions 10 11 are biased by the lack of uniformity in the thickness of the grafts used in the two compared groups. In these studies, the authors use a larger volume of graft in the two-bundle reconstruction than in the technique with one bundle. When using grafts of the same thickness in both groups, other authors observed no significant difference between the techniques. 12 13 Upon this, the question that motivated the present work was formulated: the successful restoration of knee laxity achieved with the double-bundle technique is due to the construction of the second bundle or to the greater volume of graft? The objective of the present study was, therefore, to evaluate the biomechanical effect of graft thickness compared with the double-bundle technique in PCL reconstruction in human cadaveric knees.

Methods

The present study was approved by the Ethics in Research Committee of the institution responsible for the study (procedure number 391/02). The knees used were obtained from nine fresh cadavers from the necropsy service of a large university hospital in Brazil. The average age of the cadavers was 52 years, ranging from 43 to 70 years. A total of seven cadavers were male. At the necropsy service, a medial arthrotomy along with a vertical posterior arthrotomy were performed for joint inspection, to exclude any specimen presenting ligament injuries or degenerative joint disease. Once the specimens were deemed eligible for the study, the arthrotomies were closed with a 2–0 nylon. The knee was then removed from the cadaver and frozen at −15 ∘ C.

Specimen Preparation

The knee was thawed overnight at room temperature. Then, it was dissected, had the skin removed, sparing all knee ligaments, including those of the proximal tibiofibular joint, the popliteus tendon and the muscle, the interosseous membrane, the joint capsule and the extensor mechanism. The fibula was stabilized to the tibia with a 4.5-mm cortical screw, as recommended, 10 12 14 and sectioned at a distance of 2 cm distally from the screw. The grafts obtained from the knee to be tested were a 10-mm quadriceps tendon and a doubled-strand semitendinosus tendon. They were subjected to a constant tension of 20 N for 20 minutes and used in reconstructions after that period.

Testing Protocol

The mechanical tests were performed using the Kratos K5002 (Kratos Equipamentos Industriais, Cotia, SP, Brazil) electromechanical testing machine with an electronic load cell of 100 kgf connected to a computer equipped with an ADS 2000 (Lynx Tecnologia Eletrônica Ltda., São Paulo, SP, Brazil) data acquisition system. To begin testing, a metal clamp was fixated to the metaphysis and diaphysis of the femur, and another one, to the proximal tibial diaphysis. The clamps remained in this position, firmly fixated, during every test, and even during the surgical procedures. The knee with the clamps was fixated to the testing machine ( Fig. 1 ), which was connected to the computer. For each evaluation, the knee was tested in extension, and at 30 ∘ , 60 ∘ and 90 ∘ of flexion.
Fig. 1

Knee positioned at 90° of flexion, fixated to the testing machine. The tibia remained horizontal, with the anterior margin facing the ground. The machine performed the elevation or descent of the femur in relation to the tibia, which corresponded, respectively, to the movement of the anterior and posterior drawers.

Knee positioned at 90° of flexion, fixated to the testing machine. The tibia remained horizontal, with the anterior margin facing the ground. The machine performed the elevation or descent of the femur in relation to the tibia, which corresponded, respectively, to the movement of the anterior and posterior drawers. During the tests, the femur movements in the upper and lower direction in relation to the tibia were made using the Kratos machine at a constant speed of 20 mm/min, corresponding to anterior and posterior drawers. The load point was located at the distal femoral metaphysis. The results of the tests (force applied to the tibia and its translation since the beginning of the test) were immediately transferred to the computer. For each evaluation condition, the specimen was submitted to three consecutive cycles of force application by the testing machine. Initially, the load was applied in the direction of the femur to achieve an anterior tibial translation of 2 mm. Then, it was applied in the reverse direction (posterior drawer) with a force equivalent to 134 N, as described by some authors. 11 15 16 The laxity of each knee was initially tested with intact (INT) ligaments. Then, the PCL was removed, and each knee was successively subjected to three different types of reconstruction, which are described in detail in the next section. The laxity was tested after each reconstruction. Finally, tests were performed on the knee without the original PCL and without reconstruction (NoPCL) ( Fig. 2 ).
Fig. 2

Sequence of testing conditions.

Sequence of testing conditions.

Surgical Techniques

Single-Bundle Reconstruction with One 10-mm Quadriceps Tendon (SB)

After the test with the INT PCL, the knee was removed from the testing machine. All surgical techniques were performed through a medial parapatellar arthrotomy and also by a small posterior longitudinal arthrotomy. Thus, the PCL was completely removed, including the meniscofemoral ligaments, when present, but sparing the other knee ligaments. The tibial tunnel was made with a 10-mm diameter, from the antero-medial tibia surface to the center of the removed PCL tibial insertion. The 10-mm anterolateral (AL) femoral tunnel was drilled centered 7 mm from the cartilage edge at the 1-o'clock position, in a direction parallel to the notch roof. The quadriceps tendon graft was inserted into the tibial and femoral tunnels, with the bone block located in the femoral tunnel. It was then fixated to the femur by tying it around a 4.5-mm cortical screw with a washer. After suturing the articular capsule, the knee was repositioned in the testing machine at 90 ∘ of flexion, and subjected to an anterior drawer of 134 N. At this moment, the graft was tensioned (digital tensioner, LIM-41, São Paulo, SP, Brazil) ( Fig. 3 ). When the desired tension (88 N) was achieved, the graft was fixated to the tibia, locking the two threads of polyester no. 5 between two metallic platelets and a screw ( Fig. 4 ).
Fig. 3

Graft tensioning monitored by the dynamometer.

Fig. 4

Tibial fixation device. The polyester threads from the graft were locked between two platelets.

Graft tensioning monitored by the dynamometer. Tibial fixation device. The polyester threads from the graft were locked between two platelets.

Double-Bundle Reconstruction with One 10-mm Quadriceps Tendon and a 7-mm Semitendinosus Tendon (DB)

After testing the single-bundle reconstruction (SB), the knee was removed from the testing machine. The sutures were removed from the arthrotomies, as was the graft from the tibial tunnel. This tunnel was extended in thickness with a 12-mm diameter drill. The graft was kept in the AL femoral tunnel while the second (posteromedial, PM) tunnel was made. The PM tunnel was centered at the 2:30-o'clock position, 14 mm from the cartilage edge (distal-proximal direction) and 9 mm posteriorly to the center of the AL tunnel (anterior-posterior direction). This PM femoral tunnel was made with a 7-mm diameter drill. The doubled semitendinosus tendon graft was inserted into the tibial and PM femoral tunnels and fixated to the femur by tying it around a second cortical screw with a washer (4.5 mm in diameter). Then, the quadriceps graft was again inserted into the tibial tunnel in a position anterior to the semitendinosus tendon. After the arthrotomies were sutured, the knee was repositioned in the testing machine at 90 ∘ of flexion, and subjected to an anterior drawer of 134 N. The quadriceps graft was fixated with 88 N of tension. The knee was returned to position 0 and positioned at 0 ∘ of flexion. It was again subjected to a 134-N anterior drawer, and the semitendinosus graft was tensioned to 67 N and fixated with a second tibial device (similar to the one used for the quadriceps, Figs. 3 and 4 ). The knee was then returned to position 0 and submitted to laxity tests at 0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ and 90 ∘ of flexion.

Single-bundle reconstruction with quadriceps plus semitendinosus grafts (SBT)

After testing the double-bundle reconstruction (DB), both grafts were released from the femur and removed from their respective tunnels, except from the tibial tunnel. The AL femoral tunnel was enlarged in thickness with a 12-mm drill. Both grafts were then inserted into this tunnel and fixated to the femur by tying them to the same bicortical screw previously used to fixate only the quadriceps graft. The cortical screw fixating the semitendinosus tendon in the posteromedial femoral tunnel was then removed. The tibial insertion of the grafts was loosened, the medial arthrotomy was closed, and the knee was repositioned in the testing machine at 90 ∘ of flexion. The specimen was subjected to a 134-N anterior drawer, the grafts were tensioned, both at 90 ∘ , the quadriceps with 88 N, and the doubled semitendinosus tendon with 67 N, and fixated to the tibia, each in its own tibial fixation device (as previously described). The knee was then returned to position 0 and tested at 0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ and 90 ∘ of flexion.

Sample Size Calculation

A very similar study 13 evaluated the value of the posterior tibial translation and obtained an approximate difference of 7.5 mm between the knees comparing the reconstructed and the injured situations at the intermediate flexion angulation. The greatest variability found during all angles of flexion was of ∼ 5.66 mm (standard deviation [SD] = 5.66). Based on this study and aiming to find a similar result, with 80% power and a 95% confidence interval (95%CI), the sample required for the present study was calculated as 9 knees submitted to all 5 situations (INT, SB, DB, SBT, and NoPCL).

Data Collection and Statistical Analysis

The data were represented by the following descriptive measures: mean, SD, and the upper and lower limits of the 95%CI. A statistical significance level ( p ) of 0.05 (5%) was adopted. Descriptive levels below this value were considered significant. Based on the graph of the force applied by the translation of the tibia from every angle measured, the maximum posterior tibial translation (PTT) was determined. It was measured in millimeters and defined as the largest posterior translation of the tibia. The analysis of variance (ANOVA) for repeated measures was used, with two factors: testing the conditions in the 5 situations (INT, SB, DB, SBT, and NoPCL) and the degree of knee flexion with 4 levels (0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ and 90 ∘ ). The Newman–Keuls multiple comparison test was used to find differences among techniques and among degrees of knee flexion.

Results

Posterior Tibial Translation (PTT)

The data regarding the PTT values (mean, SD, and lower and upper limits of the 95%CIs) of the 5 testing conditions in each of the 4 angles tested are shown in Table 1 , and their graphic representation, in Fig. 5 . The comparison among the 5 testing conditions at each angle of knee flexion is shown in Tables 2 3 4 5 .
Table 1

Posterior tibial translation, in millimeters, by testing conditions and angle of knee flexion. Mean, standard deviation (in parentheses) and 95% confidence intervals (in brackets)

Flexion anglePTT (mm)
IntactInjuredSBDBSBT
9.48 (1.81) [8.08-10.86]12.30 (2.72) [10.21-14.40]10.46 (2.12) [8.83-12.08]8.83 (1.60) [7.61-10.06]9.55 (1.76) [8.19-10.90]
30°10.98 (1.93) [9.49-12.46]17.36 (3.24) [14.87-19.85]13.70 (2.35) [11.89-15.51]12.00 (1.97) [10.49-13.52]10.96 (2.63) [8.93-12.98]
60°8.92 (1.24) [7.97-8.87]17.87 (3.01) [15.55-20.18]12.60 (1.97) [11.09-14.12]11.18 (1.82) [9.78-12.58]9.87 (2.06) [8.29-11.46]
90°8.31 (1.26) [7.34-9.28]19.28 (2.33) [17.49-21.07]12.83 (2.16) [11.17-14.49]11.67 (2.22) [9.96-13.37]10.27 (2.43) [8.40-12.14]

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; PTT, posterior tibial translation; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon.

Fig. 5

Posterior tibial translation (PTT) of all testing conditions at each flexion angle: intact posterior cruciate ligament (PCL) (blue line); injured PCL (red line); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon (green line); double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon for the anterolateral bundle and a 7-mm doubled semitendinosus tendon for the posteromedial bundle (brown line); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon (black line).

Table 2

Comparison of the descriptive levels of the posterior tibial translation at 0 ∘ of flexion among the testing conditions

IntactInjuredSBDBSBT
Intactxxxx
Injured p  = 0.001 xxx
SB p  = 0.022 p  = 0.003 xx
DB p  = 0.180 p  < 0.001 p  = 0.001 x
SBT p  = 0.803 p  = 0.006 p  = 0.036 p  = 0.183

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon.

Table 3

Comparison of the descriptive levels of the posterior tibial translation at 30 ∘ of flexion among the testing conditions

IntactInjuredSBDBSBT
Intactxxxx
Injured p  < 0.001 xxx
SB p  < 0.001 p  = 0.001 xx
DB p  = 0.085 p  < 0.001 p  = 0.001 x
SBT p  = 0.980 p  = 0.001 p  = 0.002 p  = 0.140

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon.

Table 4

Comparison of the descriptive levels of the posterior tibial translation at 60 ∘ of flexion among the testing conditions

IntactInjuredSBDBSBT
Intactxxxx
Injured p  < 0.001 xxx
SB p  < 0.001 p  < 0.001 xx
DB p  = 0.001 p  < 0.001 p  = 0.003 x
SBT p  = 0.116 p  < 0.001 p  = 0.001 p  = 0.005

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon.

Table 5

Comparison of the descriptive levels of the posterior tibial translation at 90 ∘ of flexion among the testing conditions

IntactInjuredSBDBSBT
Intactxxxx
Injured p  < 0.001 xxx
SB p  < 0.001 p  < 0.001 xx
DB p  < 0.001 p  < 0.001 p  = 0.014 x
SBT p  = 0.011 p  < 0.001 p  = 0.001 p  = 0.001

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon.

Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; PTT, posterior tibial translation; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon. Posterior tibial translation (PTT) of all testing conditions at each flexion angle: intact posterior cruciate ligament (PCL) (blue line); injured PCL (red line); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon (green line); double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon for the anterolateral bundle and a 7-mm doubled semitendinosus tendon for the posteromedial bundle (brown line); single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon (black line). Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon. Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon. Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon. Abbreviations: DB, double-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon and a 7-mm semitendinosus tendon; Injured, injured posterior cruciate ligament; Intact, intact posterior cruciate ligament; SB, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon; SBT, single-bundle reconstruction with a 10-mm quadriceps tendon plus a 7-mm doubled semitendinosus tendon. The PTT of the SB technique was statistically higher (worse laxity) than that for the INT knee at all angles tested ( p  = 0.022 at 0 ∘ ; and p  < 0.001 at 30 ∘ , 60 ∘ and 90 ∘ ). The DB technique showed values of PTT that were statistically similar to those of the INT knee at 0 ∘ ( p  = 0.18) and 30 ∘ ( p  = 0.085). The SBT technique was similar to the INT knee at 0 ∘ ( p  = 0.803), 30 ∘ ( p  = 0.98) and 60 ∘ ( p  = 0.116) of flexion. The SB with a thicker graft (SBT) presented lower PTT values (better laxity) than the DB at 60 ∘ ( p  = 0.005) and 90 ∘ ( p  = 0.001). At 90 ∘ , all of the PCL reconstructions showed values of PTT that were statistically different from the INT knee.

Discussion

A recent systematic review 17 of the literature analyzed the results of studies comparing the use of one or two bundles in PCL reconstruction. 17 The review was only able to find 11 clinical studies so far, which shows that there is still a gap in the literature regarding this subject. Some authors report more physiological results and better laxity with the DB. 2 10 11 18 19 20 21 22 23 24 25 Others, however, could not demonstrate the superiority of one technique over the other (one versus two bundles). 12 13 26 27 28 29 This scenario made us wonder if the comparison should be made between one and two bundles or if, rather, there is a problem with graft volume that would be better solved with a thicker bundle (and not with several bundles). We then identified two key points to study in depth: the thickness of the graft and the second femoral tunnel. The influence of these two factors on reconstruction laxity was tested. Increasing the graft thickness (by adding the 7-mm double semitendinosus tendon to the 10-mm quadriceps graft) in our SBs significantly reduced ( p  < 0.05) the PTT values at all angles tested. We chose the AL, which is not isometric, positioning for the femoral insertion in our SBs, since the AL bundle of the PCL has more fibers and greater ultimate strength than the PM. The choice was also made because the reconstruction with the femoral tunnel in this position results in greater stability than that achieved with other techniques (PM or isometric reconstructions). 10 30 We reproduced the position of the AL tunnel as performed in the study by Kokron et al 12 , which also corresponds to the shallow 1 tunnel in the study by Mannor et al., 31 and to the AL tunnel in the studies by Harner et al 11 and Bergfeld et al. 13 The value of 88 N of graft tensioning at 90 ∘ of flexion, with an anterior drawer of 134 N, was recommended by Harner et al. 11 The SB technique was unable to restore knee laxity at every measured angle. The same result was achieved by Kokron et al 12 with the same graft, and by Harner et al 11 with an Achilles tendon graft of 10 mm. In both studies, the same AL bundle failed to restore laxity to the knee at every angle. Different results were obtained by other authors, but with other tensioning and fixation methods. 10 11 13 15 Using a thicker graft (SBT), the PTT values were not significantly higher than in the INT knee at 0 ∘ , 30 ∘ and 60 ∘ of flexion. At 90 ∘ , however, this value was statistically higher. Once the insertion of the PCL into the femur is broad, corresponding to 150% of the femoral insertion area of the anterior cruciate ligament (ACL), and covering ∼ 32 mm in the femur, 30 it seems reasonable that the graft used to reconstruct it should also be thicker than in the ACL reconstruction. We believe the improvement with a thicker graft is due to the greater amount of fibers opposing the tibial posteriorization, which is closer to the normal anatomy. In our opinion, the SBT results would improve if we could fill the entire native PCL femoral footprint with a graft. However, this cannot be accomplished with cylindrical tunnels. We also believe a femoral inlay fixation, which would better reproduce the anatomical femoral insertion of the PCL, could be a good option to obtain an even better laxity. Regarding the influence of the second femoral tunnel, we observed that it also improved the reconstruction laxity at every tested angle compared with our SB with a thinner graft (quadriceps tendon of 10 mm). With the DB, the PTT showed no statistical differences in relation to the PCL INT knee at 0 ∘ and 30 ∘ of flexion. At angles of 60 ∘ and 90 ∘ , however, the PTT values in the DB were significantly higher than those of the PCL INT knee. As the femoral tunnel of our second bundle was positioned in a more posterior region of the anatomical insertion of the PCL, even more posteriorly than the second bundle (PM) described by Harner et al 11 and Race and Amis, 10 and the deep tunnel described by Mannor et al, 31 we believe it offered little resistance to the PTT at these higher angles of flexion. In our view, at these angles, the key role was played by the AL bundle, which was represented by the quadriceps graft of 10 mm, which, as in the SB, was unable to, alone, keep PTT close to the INT status. As observed in other studies, adding more graft through a second femoral tunnel also decreased tibial posteriorization in our tests. 2 10 11 18 20 22 23 26 We agree, however, with Bergfeld et al, 13 that this does not enable us to infer the superiority of the DB, since we are comparing techniques with different amounts of graft. Bergfeld et al 13 and Kokron et al 12 also found no statistical differences between the SB and DB when using grafts with the same thickness in cadaveric isolated PCL injuries. At this point, the question to be made is: since increasing the thickness of the graft improves the quality of the reconstruction, is it better to operate using a thicker single bundle or to increase the volume of the graft through a second femoral tunnel? To answer this question, we compared the SBT technique with the DB technique. In both situations, we used the same amount of graft (10-mm quadriceps tendon, plus doubled 7-mm semitendinosus tendon). The site where the semitendinosus graft was added made no difference in terms of PTT with the knee in extension or at 30 ∘ of flexion. However, at 60 ∘ ( p  = 0.005) and 90 ∘ ( p  = 0.001), placing the graft in a second extra femoral tunnel significantly increased the PTT values when compared with adding it via the same AL femoral tunnel. In other words, the division of the graft into 2 bundles worsened the reconstruction laxity at 60 ∘ and 90 ∘ of knee flexion. In the clinical field, three studies 32 33 34 corroborate our experimental findings, reporting better results with thicker grafts. This improvement was observed both in the SB and DB techniques. Zhao and Huangfu, 32 in a retrospective study comparing the techniques of single bundle reconstructions, concluded that the seven-bundle graft offers more stability than the quadruple graft in isolated PCL lesions. In DBs, Zhao et al 33 published results of 88.9% of normal and 11.1% of nearly normal International Knee Documentation Committee (IKDC) scores, using a thicker (8-fold) graft (quadruple semitendinosus tendon for the AL bundle and quadruple gracilis for the PM bundle). Chen and Gao 34 also published results with 8-fold grafts, with 78.9% of normal and 15.8% of nearly normal IKDC scores. Therefore, in our view, there is no reason to perform the DB, which is technically more complex and lengthy, in isolated PCL lesions, since better results can be obtained by adding the graft, not through a second femoral tunnel, but through the AL femoral tunnel, that is, through a reconstruction with a single thicker bundle. The method used in the present study enabled the performance of all evaluations in each knee. Thus, the results of each technique could be compared among each other and with the biomechanical behavior of the same knee with an INT PCL, excluding any possible bias imposed by the effect of variation among specimens. However, to make it possible, the sequence of the tests could not be randomized, and this might be considered a limitation of the present study.

Conclusions

The results of the present biomechanical study enabled us to conclude that: Increasing the graft thickness significantly improves the laxity of the PCL reconstruction; The division of the graft for the production of two bundles worsens the laxity of the PCL reconstruction at 60 ∘ and 90 ∘ of knee flexion; There is no justification to perform the DB in isolated PCL lesions, since the restoration of knee laxity achieved with this technique is due to the increased amount of graft.

Introdução

O tratamento ideal das lesões do ligamento cruzado posterior (LCP) ainda não está definido. Embora haja consenso na literatura sobre a necessidade de tratamento cirúrgico na presença de outras lesões ligamentares do joelho, 1 2 a controvérsia permanece nas lesões isoladas do LCP. Alguns autores defendem o tratamento conservador nesses casos. 3 4 Outros, no entanto, enfatizam que o joelho com lesão do LCP desenvolve alterações degenerativas que se agravam com o tempo. 5 6 O melhor entendimento da anatomia e da biomecânica do ligamento permitiu melhorias nos resultados das reconstruções do LCP, mas ainda não existe uma técnica ideal. 7 8 Com base em estudos anatômicos e biomecânicos, alguns autores sugerem que a reconstrução com dois feixes e dois túneis femorais mimetiza melhor a anatomia e a função do joelho normal. 1 9 No entanto, há um viés nos testes laboratoriais que mostram a superioridade dessas reconstruções de feixe duplo 10 11 decorrentes da falta de uniformidade na espessura dos enxertos usados nos dois grupos comparados. Nestes estudos, os autores utilizam um volume maior de enxerto na reconstrução de dois feixes do que na técnica com um feixe. Ao utilizar enxertos da mesma espessura em ambos os grupos, outros autores não observaram diferença significativa entre as técnicas. 12 13 Sobre isso, formulou-se a questão que motivou este trabalho: a restauração bem-sucedida da estabilidade do joelho alcançada com a técnica do feixe duplo deve-se à reconstrução do segundo feixe ou ao maior volume de enxerto? O objetivo deste estudo foi, portanto, avaliar o efeito biomecânico da espessura do enxerto comparado com a técnica de duplo feixe na reconstrução do LCP em joelhos de cadáveres humanos.

Métodos

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da instituição responsável (número de protocolo 391/02). Os joelhos utilizados neste estudo foram obtidos de nove cadáveres frescos do serviço de necropsia de um hospital universitário de grande porte no Brasil. A idade média dos cadáveres foi de 52 anos, variando de 43 a 70 anos. Sete eram do sexo masculino. No serviço de necropsia, realizou-se uma artrotomia parapatelar medial e uma vertical posterior, para inspeção articular e exclusão de qualquer espécime com lesão ligamentar ou doença articular degenerativa. Uma vez que os espécimes foram considerados elegíveis para o estudo, as artrotomias foram fechadas com um fio de nylon de 2-0. O joelho foi então retirado do cadáver e congelado a - 15 ∘ C.

Preparação das amostras

O joelho foi descongelado durante a noite à temperatura ambiente. Em seguida, foi dissecado, teve a pele removida, poupando todos os ligamentos do joelho, incluindo os da articulação tibiofibular proximal, tendão e músculo poplíteo, membrana interóssea, cápsula articular e mecanismo extensor. A fíbula foi estabilizada na tíbia com um parafuso cortical de 4,5 mm, conforme recomendado, 10 12 14 e seccionada a uma distância de 2 cm distalmente ao parafuso. Os enxertos obtidos do joelho a ser testado foram um tendão do quadríceps de 10 mm e um semitendíneo duplo. Eles foram submetidos a uma tensão constante de 20 N por 20 minutos e utilizados em reconstruções após esse período.

Protocolo de teste

Os ensaios mecânicos foram realizados na máquina de testes eletromecânica Kratos K5002 (Kratos Equipamentos Industriais, Cotia, SP, Brasil), com uma célula de carga eletrônica de 100 kgf conectada a um computador equipado com um sistema de aquisição de dados ADS 2000 (Lynx Tecnologia Eletrônica Ltda., São Paulo, SP, Brasil). Para iniciar os testes, uma garra metálica foi fixada à metáfise e diáfise distal do fêmur, e outra à diáfise proximal da tíbia. Elas permaneceram nesta posição firmemente fixadas durante todos os testes, e até durante os procedimentos cirúrgicos. O joelho com as garras foi fixado na máquina de testes ( Fig. 1 ), e esta conectada ao computador. Para cada avaliação, o joelho foi testado em extensão, e a 30 ∘ , 60 ∘ e 90 ∘ de flexão.
Fig. 1

Joelho posicionado a 90° de flexão, fixado à máquina de teste. A tíbia permaneceu horizontalmente com a margem anterior voltada para o solo. A máquina realizava a elevação ou descida do fêmur em relação à tíbia, correspondendo, respectivamente, ao movimento de gaveta anterior e posterior.

Joelho posicionado a 90° de flexão, fixado à máquina de teste. A tíbia permaneceu horizontalmente com a margem anterior voltada para o solo. A máquina realizava a elevação ou descida do fêmur em relação à tíbia, correspondendo, respectivamente, ao movimento de gaveta anterior e posterior. Durante os testes, os movimentos do fêmur na direção superior e inferior em relação à tíbia foram feitos pela máquina Kratos a uma velocidade constante de 20 mm/min, correspondendo ao teste de gaveta anterior e posterior, respectivamente. A célula de carga foi localizada na metáfise femoral distal. Os resultados dos testes (força aplicada à tíbia e seu deslocamento desde o início do teste) eram imediatamente transferidos ao computador. Para cada condição de avaliação, a peça foi submetida a três ciclos consecutivos de aplicação de força pela máquina de teste. Inicialmente, a carga foi aplicada na direção do fêmur para obter uma translação anterior da tíbia de 2 mm. Depois, foi feita no sentido reverso (gaveta posterior) com força equivalente a 134 N, como descrito por alguns autores. 11 15 16 A frouxidão de cada joelho foi inicialmente testada com ligamentos intactos (INTs). Em seguida, o LCP foi removido, e cada joelho foi submetido sucessivamente a três tipos diferentes de reconstrução, descritos detalhadamente a seguir. A frouxidão foi testada após cada reconstrução. Ao final, os testes foram realizados no joelho sem o LCP original e sem reconstrução (Lesionado) ( Fig. 2 ).
Fig. 2

Sequência das condições de teste.

Sequência das condições de teste.

Técnicas cirúrgicas

Reconstrução de feixe único com tendão de 10 mm do quadríceps (Rec 1)

Depois de ser testado com o LCP intacto, o joelho foi removido da máquina de testes. Todas as técnicas cirúrgicas foram realizadas por meio de artrotomia parapatelar medial e por uma pequena artrotomia longitudinal posterior. Desta forma, o LCP foi completamente removido, incluindo os ligamentos meniscofemorais, quando presentes, e poupando os demais ligamentos do joelho. O túnel tibial foi feito com 10 mm de diâmetro, desde a superfície anteromedial da tíbia até o centro da inserção tibial do LCP removido. O túnel femoral anterolateral (AL) de 10 mm foi perfurado centralizado a 7 mm da borda da cartilagem na posição de 1 hora, em uma direção paralela ao teto da fossa. O enxerto de tendão do quadríceps foi passado pelos túneis tibial e femoral, com o bloco ósseo localizado no túnel femoral. Foi então fixado ao fêmur, sendo amarrado em torno de um parafuso cortical de 4,5 mm com arruela. Após a sutura da cápsula articular, o joelho foi reposicionado na máquina de testes a 90 ∘ de flexão e submetido a uma gaveta anterior com carga de 134 N. Neste momento, o enxerto foi tensionado (Tensionador Digital, LIM-41, São Paulo, SP, Brasil) ( Fig. 3 ).Quando a tensão desejada (88 N) foi alcançada, o enxerto foi fixado à tíbia por meio do travamento dos dois fios de poliéster n. 5 entre 2 plaquetas metálicas e 1 parafuso ( Fig. 4 ).
Fig. 3

Tensionamento do enxerto monitorado pelo dinamômetro.

Fig. 4

O dispositivo de fixação tibial. Os fios de poliéster do enxerto foram bloqueados entre duas plaquetas.

Tensionamento do enxerto monitorado pelo dinamômetro. O dispositivo de fixação tibial. Os fios de poliéster do enxerto foram bloqueados entre duas plaquetas.

Reconstrução de feixe duplo (Rec 2)

Depois de testar a reconstrução de feixe único (Rec 1), o joelho foi removido da máquina de testes. As suturas retiradas das artrotomias, assim como o enxerto do túnel tibial. Este túnel foi aumentado em espessura com uma broca de 12 mm de diâmetro. O enxerto foi mantido no túnel femoral AL enquanto o segundo túnel (póstero-medial, PM) foi confeccionado. Este túnel foi centrado na posição de 2h30, a 14 mm da borda da cartilagem (direção distal-proximal) e 9 mm posterior ao centro do túnel AL (direção ântero-posterior). Este túnel femoral PM foi confeccionado com broca de 7 mm de diâmetro. O enxerto do tendão semitendíneo duplo foi passado através dos túneis tibial e PM femoral e fixo ao fêmur, amarrando-o em torno de um segundo parafuso cortical com arruela (4,5 mm de diâmetro). Em seguida, o enxerto do quadríceps foi novamente passado pelo túnel tibial em posição anterior ao semitendíneo. Após as suturas das artrotomias, o joelho foi reposicionado na máquina de testes a 90 ∘ de flexão e submetido a uma gaveta anterior com carga de 134 N. O enxerto do quadríceps foi então fixado com 88 N de tensão. O joelho foi retornado à posição 0 e posicionado em 0 ∘ de flexão. Foi novamente submetido a uma gaveta anterior de 134 N, e o enxerto semitendíneo tensionado a 67 N e fixado com um segundo dispositivo tibial (semelhante ao usado para o quadríceps, Figs. 3 e 4 ). O joelho foi então retornado à posição 0 e submetido aos testes de frouxidão a 0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ e 90 ∘ de flexão.

Cálculo do tamanho da amostra

Um estudo bastante similar 13 avaliou o valor da translação posterior da tíbia, e obteve uma diferença aproximada de 7,5 mm entre os joelhos, comparando as situações reconstruída e lesionada na angulação de flexão intermediária. A maior variabilidade encontrada durante todos os ângulos de flexão foi ∼ 5,66 mm (desvio padrão [DP] = 5.66). Com base nesse estudo e com o objetivo de encontrar um resultado semelhante, com 80% de poder e intervalo de confiança de 95% (IC95%), a amostra necessária para o presente estudo foi calculada como 9 joelhos submetidos a todas as 5 situações (INT, Rec 1, Rec 2, Rec M e Lesionado).

Coleta de dados e análise estatística

Os dados foram representados pelas seguintes medidas descritivas: média, DP, e limites superior e inferior do IC 95%. O nível de significância estatística ( p ) de 0,05 (5%) foi adotado. Níveis descritivos abaixo deste valor foram considerados significativos. Com base no gráfico da força aplicada pela translação da tíbia em todos os ângulos medidos, o limite de deslocamento posterior da tíbia (LDPT) foi determinado. Foi medido em milímetros e definido como a maior translação posterior da tíbia. A análise de variância (ANOVA, em inglês) para medidas repetidas foi utilizada, com dois fatores: condições de teste nas 5 situações (INT, Rec 1, Rec 2, Rec M e Lesionado) e grau de flexão do joelho com quatro níveis (0 ∘ , 30 ∘ , 60 ∘ e 90 ∘ ). O teste de comparação múltipla de Newman-Keuls foi usado para encontrar diferenças entre as técnicas e entre os graus de flexão do joelho.

Resultados

Limite de deslocamento posterior da tíbia

Os dados de LDPT (média, DP, e ICs95% inferiores e superiores) das 5 condições de teste em cada um dos 4 ângulos testados são mostrados na Tabela 1 , e sua representação gráfica, na Fig. 5 . A comparação entre as cinco condições de teste em cada ângulo de flexão do joelho é mostrada nas Tabelas 2 – 5 .
Tabela 1

Limite de deslocamento posterior da tíbia, em milímetros, por condições de teste e ângulo de flexão do joelho. Média, desvio padrão (entre parênteses) e limites do intervalo de confiança de 95% (entre colchetes)

Ângulo de flexãoLDPT (mm)
IntactoLesionadoRec 1Rec 2Rec M
9,48 (1,81) [8,08-10,86]12,30 (2,72) [10,21-14,40]10,46 (2,12) [8,83-12,08]8,83 (1,60) [7,61-10,06]9,55 (1,76) [8,19-10,90]
30°10,98 (1,93) [9,49-12,46]17,36 (3,24) [14,87-19,85]13,70 (2,35) [11,89-15,51]12,00 (1,97) [10,49-13,52]10,96 (2,63) [8,93-12,98]
60°8,92 (1,24) [7,97-8,87]17,87 (3,01) [15,55-20,18]12,60 (1,97) [11,09-14,12]11,18 (1,82) [9,78-12,58]9,87 (2,06) [8,29-11,46]
90°8,31 (1,26) [7,34-9,28]19,28 (2,33) [17,49-21,07]12,83 (2,16) [11,17-14,49]11,67 (2,22) [9,96-13,37]10,27 (2,43) [8,40-12,14]

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; LDPT, limite de deslocamento posterior da tíbia; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo.

Fig. 5

O limite de deslocamento posterior da tíbia (LDPT) de todas as condições de teste a cada ângulo de flexão: ligamento cruzado posterior (LCP) intacto (linha azul); LCP lesionado (linha vermelha); reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm (linha verde); reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm para o feixe anterolateral e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo para o feixe póstero-medial (linha marrom); reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo (linha preta).

Tabela 2

Comparação dos níveis descritivos do deslocamento posterior da tíbia a 0° de flexão entre as condições de teste

IntactoLesionadoRec 1Rec 2Rec M
Intactoxxxx
Lesionado p  = 0,001 xxx
Rec 1 p  = 0,022 p  = 0,003 xx
Rec 2 p  = 0,180 p  < 0,001 p  = 0,001 x
Rec M p  = 0,803 p  = 0,006 p  = 0,036 p  = 0,183

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo.

Tabela 5

Comparação dos níveis descritivos do deslocamento posterior da tíbia a 90° de flexão entre as condições de teste.

IntactoLesionadoRec 1Rec 2Rec M
Intactoxxxx
Lesionado p  < 0,001 xxx
Rec 1 p  < 0,001 p  < 0,001 xx
Rec 2 p  < 0,001 p  < 0,001 p  = 0,014 x
Rec M p  = 0,011 p  < 0,001 p  = 0,001 p  = 0,001

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo.

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; LDPT, limite de deslocamento posterior da tíbia; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo. O limite de deslocamento posterior da tíbia (LDPT) de todas as condições de teste a cada ângulo de flexão: ligamento cruzado posterior (LCP) intacto (linha azul); LCP lesionado (linha vermelha); reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm (linha verde); reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm para o feixe anterolateral e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo para o feixe póstero-medial (linha marrom); reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo (linha preta). Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7 mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo. Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo. Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo. Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo. O LDPT da Rec 1 foi estatisticamente maior (pior frouxidão) do que o do joelho INT em todos os ângulos testados ( p  = 0,022 a 0 ∘ ; p  < 0,001 a 30 ∘ , 60 ∘ e 90 ∘ ). A Rec 2 apresentou LDPT estatisticamente similar à do joelho INT a 0 ∘ ( p  = 0,18) e a 30 ∘ ( p  = 0,085). A Rec M foi similar ao joelho INT a 0 ∘ ( p  = 0,803), a 30 ∘ ( p  = 0,98) e a 60 ∘ ( p  = 0,116) de flexão. A reconstrução de feixe único com enxerto mais espesso (Rec M) apresentou valores mais baixos de LDPT (melhor frouxidão) do que a Rec 2 a 60 ∘ ( p  = 0,005) e a 90 ∘ ( p  = 0,001). A 90 ∘ , todas as reconstruções do LCP apresentaram LDPT estatisticamente diferente em relação ao joelho INT.

Discussão

Uma recente revisão sistemática 17 da literatura analisou os resultados de estudos comparando o uso de um ou dois feixes na reconstrução do LCP. 17 A revisão conseguiu reunir apenas 11 estudos clínicos até o momento, mostrando que ainda há uma lacuna na literatura sobre esse tema. Alguns autores relatam resultados mais fisiológicos e melhor frouxidão com a reconstrução de dois feixes. 2 10 11 18 19 20 21 22 23 24 25 Outros, no entanto, não conseguiram demonstrar a superioridade de uma técnica sobre a outra (um feixe versus dois feixes). 12 13 26 27 28 29 Este cenário nos fez pensar se a comparação deveria ser feita entre um e dois feixes ou se, por outro lado, há um problema com o volume do enxerto, que seria mais bem resolvido com um único feixe mais espesso (e não com vários feixes). Em seguida, identificamos dois pontos-chave para um estudo mais aprofundado: a espessura do enxerto e o segundo túnel femoral. A influência desses dois fatores na frouxidão da reconstrução foi testada. Aumentar a espessura do enxerto (adicionando o tendão semitendíneo duplo de 7 mm ao enxerto do quadríceps de 10 mm) em nossas reconstruções de feixe único reduziu significativamente ( p  < 0,05) a translação posterior da tíbia em todos os ângulos testados. Escolhemos o posicionamento AL, não isométrico, para a inserção femoral em nossas reconstruções de feixe único, uma vez que o feixe anterolateral do LCP tem mais fibras e maior resistência final do que o PM. Também, porque a reconstrução com o túnel femoral nesta posição resulta em maior estabilidade do que a obtida com outras técnicas (PM ou reconstruções isométricas). 10 30 Nós reproduzimos a posição do túnel AL como feita no estudo de Kokron et al, 12 a qual também corresponde à posição do túnel raso identificado como S1 no estudo de Mannor et al., 31 e ao túnel AL em Harner et al 11 e Bergfeld et al. 13 O valor de 88 N de tensionamento do enxerto a 90° de flexão, com gaveta anterior de 134N, foi recomendado por Harner et al. 11 A Rec 1 não foi capaz de restaurar a estabilidade do joelho em nenhum dos ângulos mensurados. O mesmo resultado foi alcançado por Kokron et al 12 com o mesmo procedimento de Harner et al, 11 com um enxerto de tendão de Aquiles de 10 mm. Em ambos os estudos, o mesmo feixe AL não conseguiu restaurar a frouxidão do joelho em nenhum ângulo. Diferentes resultados foram obtidos por outros autores, mas com outros métodos de tensionamento e fixação. 10 11 13 15 Usando um enxerto mais espesso (Rec M), o LDPT não foi significativamente maior do que no joelho intacto a 0 ∘ , 30 ∘ e 60 ∘ de flexão. Aos 90 ∘ , no entanto, os valores do LDPT foram estatisticamente maiores. Uma vez que a inserção do LCP no fêmur é ampla, correspondendo a 150% da área de inserção femoral do ligamento cruzado anterior (LCA), e cobrindo cerca de 32 mm no fêmur, 30 parece razoável que o enxerto usado para o reconstruir também deva ser mais espesso do que o da reconstrução do LCA. Acreditamos que a melhora com enxerto mais espesso se justifica pela maior quantidade de fibras que se opõem à posteriorização tibial, mais próxima da anatomia normal. Em nossa opinião, os resultados da Rec M melhorariam se pudéssemos preencher todo o espaço femoral do LCP nativo com um enxerto. No entanto, isso não pode ser realizado por túneis cilíndricos. Acreditamos que uma fixação femoral tipo “ïnlay”, reproduzindo melhor a inserção anatômica femoral do LCP, poderia ser uma boa opção para se alcançar uma estabilidade cirúrgica ainda melhor. Em relação à influência do segundo túnel femoral, observamos que ele também melhorou a frouxidão de reconstrução em todos os ângulos testados em comparação com a nossa Rec 1 (tendão do quadríceps de 10 mm). Com a Rec 2, o LDPT não apresentou diferenças estatísticas em relação ao joelho com LCP intacto em 0 ∘ e 30 ∘ de flexão. Nos ângulos de 60 ∘ e 90 ∘ , no entanto, o LDPT da Rec 2 foi significativamente maior do que o do joelho com LCP intacto. Como o túnel femoral do nosso segundo feixe foi posicionado em uma região mais posterior da inserção anatômica do LCP, ainda mais posterior do que o segundo feixe (PM) descrito por Harner et al, 11 e Race e Amis, 10 e o túnel profundo de Mannor et al, 31 acreditamos que ele oferecia pouca resistência ao deslocamento posterior da tíbia nesses ângulos maiores de flexão. Em nossa visão, nesses ângulos, o papel-chave foi desempenhado pelo feixe AL, representado pelo enxerto de quadríceps de 10 mm, que, como na Rec 1, não conseguiu, isoladamente, manter o LDPT próximo ao estado intacto. Como observado em outros estudos, o acréscimo de mais enxerto através de um segundo túnel femoral também diminuiu a posteriorização da tíbia em nossos testes. 2 10 11 18 20 22 23 26 Concordamos, todavia, com Bergfeld et al, 13 que isso não nos permite concluir pela superioridade da Rec 2, pois estamos comparando técnicas com diferentes quantidades de enxerto. Bergfeld et al 13 e Kokron et al 12 também não encontraram diferenças estatísticas entre a Rec 1 e a Rec 2 ao usar enxertos com a mesma espessura em lesões isoladas do LCP em cadáveres. Nesse ponto, a pergunta a ser feita é: já que o aumento da espessura do enxerto melhora a qualidade da reconstrução, é melhor operar com um feixe único mais espesso ou aumentar o volume do enxerto através de um segundo túnel femoral? Para responder a essa questão, comparamos a Rec M com a Rec 2. Em ambas as situações, utilizamos a mesma quantidade de enxerto (tendão do quadríceps, 10 mm, mais semitendíneo duplo, 7 mm). O local onde o enxerto semitendíneo foi adicionado não diferiu em termos do LDPT com o joelho em extensão ou em 30° de flexão. A colocação do enxerto em um segundo túnel femoral adicional aumentou significativamente o LDPT em comparação com o acréscimo do mesmo enxerto através do mesmo túnel femoral AL. Em outras palavras, a divisão do enxerto em dois feixes agravou a frouxidão da reconstrução em 60 ∘ e 90 ∘ de flexão do joelho. No campo clínico, três estudos 32 33 34 corroboram nossos achados experimentais, relatando melhores resultados com enxertos mais espessos. Essa melhora foi observada tanto nas reconstruções de um quanto nas de dois feixes. Zhao e Huangfu, 32 em um estudo retrospectivo comparando as técnicas de reconstruções de feixe único, concluíram que o enxerto héptulo oferece mais estabilidade do que o enxerto quádruplo em lesões isoladas do LCP. Isso também foi demonstrado em resultados clínicos de reconstrucões de dois feixes, Zhao et al 33 publicaram resultados de 88.9% de pontuação normal e 11.1% de pontuação quase normal do International Knee Documentation Committee (IKDC) , usando enxerto mais espesso (óctuplo; semitendíneo quádruplo para o feixe AL e grácil quádruplo para o PM). Chen e Gao 34 também publicaram resultados com enxerto óctuplo, com 78,9% de resultados IKDC normais e 15,8% de quase normais. Portanto, a nosso ver, não há razão para realizar a reconstrução com dois feixes, tecnicamente mais complexa e longa em lesões isoladas do LCP, uma vez que melhores resultados podem ser obtidos pelo acréscimo do enxerto, não através de um segundo túnel femoral, mas através do túnel femoral AL, ou seja, por meio de uma reconstrução com um único feixe mais espesso. O método utilizado neste estudo permitiu a realização de todas as avaliações em cada joelho. Assim, os resultados de cada técnica poderiam ser comparados entre si e com o comportamento biomecânico do mesmo joelho com o LCP intacto, excluindo qualquer possível viés imposto pelo efeito da variação entre os espécimes. No entanto, para tornar isso possível, a sequência dos testes não pôde ser randomizada, e isso pode ser considerado uma limitação do presente estudo.

Conclusões

Os resultados deste estudo biomecânico nos permitiram concluir que: Aumentar a espessura do enxerto melhora significativamente a estabilidade da reconstrução do LCP. A divisão do enxerto para a produção dos dois feixes piora a estabilidade da reconstrução do LCP a 60° e 90° de flexão do joelho. Não há justificativa para a realização da reconstrução de dois feixes nas lesões isoladas do LCP, uma vez que a melhora da frouxidão do joelho obtida com essa técnica se deve ao aumento da quantidade de enxerto.
Tabela 3

Comparação dos níveis descritivos do deslocamento posterior da tíbia a 30° de flexão entre as condições de teste

IntactoLesionadoRec 1Rec 2Rec M
Intactoxxxx
Lesionado p  < 0,001 xxx
Rec 1 p  < 0,001 p  = 0,001 xx
Rec 2 p  = 0,085 p  < 0,001 p  = 0,001 x
Rec M p  = 0,980 p  = 0,001 p  = 0,002 p  = 0,140

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo.

Tabela 4

Comparação dos níveis descritivos do deslocamento posterior da tíbia a 60° de flexão entre as condições de teste

IntactoLesionadoRec 1Rec 2Rec M
Intactoxxxx
Lesionado p  < 0,001 xxx
Rec 1 p  < 0,001 p  < 0,001 xx
Rec 2 p  = 0,001 p  < 0,001 p  = 0,003 x
Rec M p  = 0,116 p  < 0,001 p  = 0,001 p  = 0,005

Abreviaturas: Intacto, ligamento cruzado posterior intacto; Lesionado, ligamento cruzado posterior lesionado; Rec 1, reconstrução de feixe único com tendão do quadríceps de 10 mm; Rec 2, reconstrução de duplo feixe com um tendão do quadríceps de 10 mm e um feixe de 7mm do semitendíneo duplo; Rec M, reconstrução de feixe único com um tendão do quadríceps de 10 mm mais um feixe de 7mm do semitendíneo duplo.

  33 in total

1.  A comparative analysis of arthroscopic double-bundle versus single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction using hamstring tendon autograft.

Authors:  Vineet Jain; Ankit Goyal; Mukul Mohindra; Rahul Kumar; Deepak Joshi; Deepak Chaudhary
Journal:  Arch Orthop Trauma Surg       Date:  2016-07-20       Impact factor: 3.067

2.  A biomechanical comparison of posterior cruciate ligament reconstructions using single- and double-bundle tibial inlay techniques.

Authors:  John A Bergfeld; Scott M Graham; Richard D Parker; Antonio D C Valdevit; Helen E Kambic
Journal:  Am J Sports Med       Date:  2005-05-11       Impact factor: 6.202

3.  Sandwich-style posterior cruciate ligament reconstruction.

Authors:  Jinzhong Zhao; Huangfu Xiaoqiao; Yaohua He; Xingguang Yang; Cailong Liu; Zhenfei Lu
Journal:  Arthroscopy       Date:  2008-03-21       Impact factor: 4.772

4.  Double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction using a non-hardware suspension fixation technique and 8 strands of autogenous hamstring tendons.

Authors:  Baicheng Chen; Shijun Gao
Journal:  Arthroscopy       Date:  2009-07       Impact factor: 4.772

5.  PCL reconstruction. In vitro biomechanical comparison of 'isometric' versus single and double-bundled 'anatomic' grafts.

Authors:  A Race; A A Amis
Journal:  J Bone Joint Surg Br       Date:  1998-01

6.  Biomechanical Comparison: Single-Bundle versus Double-Bundle Posterior Cruciate Ligament Reconstruction Techniques.

Authors:  Jeffrey L Milles; Clayton W Nuelle; Ferris Pfeiffer; James P Stannard; Patrick Smith; Mauricio Kfuri; James L Cook
Journal:  J Knee Surg       Date:  2016-08-20       Impact factor: 2.757

7.  The human posterior cruciate ligament complex: an interdisciplinary study. Ligament morphology and biomechanical evaluation.

Authors:  C D Harner; J W Xerogeanes; G A Livesay; G J Carlin; B A Smith; T Kusayama; S Kashiwaguchi; S L Woo
Journal:  Am J Sports Med       Date:  1995 Nov-Dec       Impact factor: 6.202

8.  Control of laxity in knees with combined posterior cruciate ligament and posterolateral corner deficiency: comparison of single-bundle versus double-bundle posterior cruciate ligament reconstruction combined with modified Larson posterolateral corner reconstruction.

Authors:  Sunil Apsingi; Trung Nguyen; Anthony M J Bull; Andrew Unwin; David J Deehan; Andrew A Amis
Journal:  Am J Sports Med       Date:  2008-01-29       Impact factor: 6.202

9.  Comparison of single-bundle and double-bundle isolated posterior cruciate ligament reconstruction with allograft: a prospective, randomized study.

Authors:  Yongqian Li; Jia Li; Jianzhao Wang; Shijun Gao; Yingze Zhang
Journal:  Arthroscopy       Date:  2014-04-14       Impact factor: 4.772

10.  Long-term results of nonoperative treatment of isolated posterior cruciate ligament injuries in the athlete.

Authors:  J M Parolie; J A Bergfeld
Journal:  Am J Sports Med       Date:  1986 Jan-Feb       Impact factor: 6.202

View more
  1 in total

Review 1.  Controversies in acute multiligamentary knee injuries (MLKI).

Authors:  Manuel F Mosquera; Alejandro Jaramillo; Ricardo Gil; Yessica Gonzalez
Journal:  J Exp Orthop       Date:  2020-07-27
  1 in total

北京卡尤迪生物科技股份有限公司 © 2022-2023.