Experimentelle Prüfung verschiedener Verankerungstechniken für synthetische Bänder

Zusammenfassung

Eine der möglichen Schwachstellen bei der Augmentation bzw. beim synthetischem Kreuzbandersatz ist die Fixation des alloplastischen Materials am Knochen. In der vorliegenden Untersuchung wird eine neu entwickelte Verankerung (Klemmhülse) im Vergleich zu drei bisher gängigen Fixationstechniken (Einzelklammer, Doppelklammer in Gürtelschnallentechnik, Einzelklammer mit doppelt transossärer Bandführung) hinsichtlich Ausreißfestigkeit, Steifigkeit, Längenänderung und Dauerbelastbarkeit am Leichenknie und am Kunststoffemur unter standardisierten Bedingungen mit dem gleichen Kunstband (Trevira^® hochfest) mechanisch geprüft. Dabei erzielt die Klemmhülse eine Haltekraft von 1866 N am Leichenknie bzw. 1874 N am Kunststoffknochen. Die Steifigkeit beträgt 68,3 N/mm bzw. 51,9 N/mm, die Längenänderung bei 500 N Zug 12,7 mm bzw. 10,9 mm. Bei den Dauertests unter submaximaler Wechselbelastung erreicht die Klemmhülse 8515 Zyklen am Kunststoffknochen und 4431 Zyklen am Leichenknie. Damit ist diese neu entwickelte Verankerung bezüglich Ausreißfestigkeit, Steifigkeit und Dauerhaltbarkeit den übrigen Fixationsmethoden signifikant überlegen. Sie erlaubt eine aggressive frühfunktionelle Weiterbehandlung und eine sofortige Belastbarkeit des operierten Kniegelenkes.

Abstract

One of the weak points of augmentation or replacement of cruciate ligaments by synthetic material is the fixation of these artificial ligaments to the bone. The present investigation examines the mechanical properties of a newly developed anchoring technique (ligament fixation device=LFD) in regard to linear and maximum load, stiffness, creep, and long-term durability compared to single staples, double staples in belt buckle technique, and passing the ligament through an additional bone tunnel. The tests are carried out on cadaver knees and plastic bones under standardized conditions with the same artificial ligament in all experiments (Trevira^® hochfest). The LFD shows a linear load of 1866 N in cadaver knees and 1874 N in plastic bones. The stiffness is 68.3 N/mm re-spectively 51.9 N/mm, the elogation at 500 N load 12.7 mm respectively 10.9 mm. In the hysteresis tests with submaximum loads the ligament/LFD-unit lasts 8515 cycles in the plastic bone and 4431 cycles in the cadaver knee. These results are significantly superior to all other fixation techniques concerning linear load, stiffness and long-term durability. They permit aggressive functional treatment and immediate postoperative weight bearing of the operated knee.