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The anterior cruciate ligament of the knee: An experimental study of its importance in rotatory knee instability

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Summary

The importance of the anterior cruciate ligament (ACL) in relation to valgus-varus and axial rotation stability in the knee joint was investigated. Mobility patterns were drawn from ten osteoligamentous preparations after successive transection of the two parts of the ACL and the medial (MCL) and lateral collateral ligaments (LCL). The knee joint remained grossly stable after partial injury of the ACL, while sectioning of the entire ACL caused an increase in internal rotation in the extended-semiflexed position. Combined lesions to the ACL and the MCL caused considerable valgus instability increasing with flexion, the joints remaining stable in extension. Moreover, marked anteromedial instability occurred, while only slight posteromedial instability was found. Combined lesions to the ACL and the LCL caused varus instability, worst in the semiflexed position, and a consistent pivot shift in applying a valgus torque in flexion was noted. Moreover, moderate posterolateral instability was found, at its maximum in the semiflexed position. External rotatory stability is secured primarily by the MCL, secondarily by the posterior medial capsule, and finally by the ACL. The existence of lateral pivot shift is proof of damage to the ACL.

Zusammenfassung

Die Bedeutung des vorderen Kreuzbandes (ACL) des menschlichen Kniegelenkes bezüglich der Varus-Valgus- and der axialen Rotationsinstabilität wurde untersucht. An osteoligamentären Kniegelenkpräparaten werden die Bewegungsabläufe nach schrittweiser Duchtrennung der beiden Anteile des ACL and des medialen (MCL) und lateralen (LCL) Seitenbandes aufgezeichnet. Das Kniegelenk blieb nach nur teilweiser Durchtrennung des ACL im wesentlichen stabil, während eine vollständige Durchtrennung eine zunehmende Innenrotation, sowohl bei voller Streckung als auch in halbgebeugter Stellung des Kniegelenkes zur Folge hatte. Kombinierte Verletzungen des ACL and des MCL riefen bei zunehmender Beugung eine beträchtliche Valgus-Instabilität hervor, wobei das Gelenk bei vol ler Streckung jedoch immer noch stabil war. Darüber hinaus konnte eine deutliche anteromediale — bei nur geringer posteromedialer — Rotationsinstabilität verzeichnet werden. Eine kombinierte Durchtrennung des ACL and des LCL erzeugte eine Varus-Instabilität, am deutlichsten in halbgebeugter Stellung des Gelenkes. Regelmaßig konnte ein Pivotshift-Phänomen ausgelöst werden. Hinzu kam eine mäßige posterolaterale Instabilität mit maximaler Ausprägung in halbgebeugter Stellung. Die außenrotatorische Stabilität des Kniegelenkes wird in erster Linie durch das MCL, danach durch die hintere Gelenkkapsel and erst zuletzt durch das ACL gewährleistet.

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Nielsen, S., Ovesen, J. & Rasmussen, O. The anterior cruciate ligament of the knee: An experimental study of its importance in rotatory knee instability. Arch. Orth. Traum. Surg. 103, 170–174 (1984). https://doi.org/10.1007/BF00435549

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Keywords

  • Anterior Cruciate Ligament
  • Pivot Shift
  • Lateral Collateral Ligament
  • Knee Instability
  • Rotatory Knee