Abstract

Hintergrund: Die Versorgung von Rotatorenmanschettenrupturen (RMR) hat in den letzten Jahrzehnten eine starke Wandlung erfahren. Besonders durch die arthroskopische Technik haben neue Materialien und OP-Techniken Einzug in den chirurgischen Alltag gehalten. Beachtung galt lange Zeit einer immer höheren mechanischen Belastbarkeit von Nahtmaterialien, Naht- und Knotentechniken und Ankern. Die vorliegenden Untersuchungen versuchen die Einzelaspekte, welche die biomechanische Gesamtstabilität der RM-Rekonstruktion bedingen, zu beleuchten.
Material und Methoden: Es wurden Fadenanker mit unterschiedlichen Verankerungsdesigns und Materialien und transossäre Nähte in humanen Humeri biomechanisch getestet. Ebenso wurden arthroskopische Sliding- und Nonsliding-Knoten mit herkömmlichen (Ethibond, PDS) und neuen UHMWPE-Nahtmaterialien einer mechanischen Testung unterzogen. Abschließend erfolgte die mech. Testung von drei arthrosk. Nahttechniken (single-, matress-, arthr. M.-Allen-stitch) mit o.g. Nahtmaterialien an humanen RM-Sehnen. Alle Testungen erfolgten unter einer zyklischen Belastung an der Zwick-Universal-Prüfmaschine. Die max. Versagenskraft, das klinische Versagen bei 3 mm irreversibler Dehnung des Systems und der Versagensmechanismus wurden ausgewertet. Ergebnisse: Zwischen den Fadenankern fanden sich signifikant unterschiedliche Ausreißkräfte nur im gesunden humanen Humerus. Im osteopenen Knochen waren die Ausreißkräfte aller Anker vergleichbar mit Werten unter 200 N. Anker, die subkortikal verankern, wiesen im osteopenen Knochen tendenziell eine höhere Stabilität auf als rein spongiös verankernde Anker. Transossäre Nähte zeigten auch im osteopenen Knochen keine Vorteile. Die UHMWPE-Fäden zeigten mit Werten von bis über 300 N eine signifikant höhere Reißfestigkeit als Ethibond/PDS-Fäden. Allerdings trat auch bei den UHMWPE-Fäden, in Abhängigkeit vom Knotentyp, bereits bei Werten zwischen 100 und 200 N eine relevante Fadendehnung auf. Die geringste Belastbarkeit zeigte das Sehne-Nahtkonstrukt. Hier erzielte der arthr. M.-Allen-stitch zwar die höchste Ausreißkaft (>200 N) bei Verwendung von UHMWPE-Fäden, aber das klinische Versagen wurde bereits bei ca. 100 N erreicht. Das schwächste Glied in der Versagenskette nach RM-Naht ist das Interface Naht/Sehne. Hier konnte auch bei Verwendung von reißfesten UHMWPE-Fäden und einer biomechanisch stabilen Nahttechnik bereits bei ca. 100 N ein klinisches Versagen beobachtet werden. Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse lassen die Neuentwicklung von stabileren Ankern unter Verwendung immer größerer Durchmesser irrelevant erscheinen. Vielmehr sollte die Entwicklung neuer Produkte auf kleine Anker gerichtet sein, die subkortikal verankern und damit eine hohe Stabilität bei besseren Voraussetzungen für eine etwaige Revision schaffen. Eine aggressivere Nachbehandlung erscheint nicht möglich, da ein klinisches Versagen in der Regel bereits bei 100 N erfolgt. Evidenzebene: Ebene IV.
Verf.-Referat

Abstract des Autors

Background: The treatment of Rotator cuff (RC) tears has made significant chances in the last decades. Due to arthroscopic procedures new material and technologies have been developed. Up to now, attention was focused mainly on the development of material with higher mechanical strength, stronger suture material, or improving of suturing and knotting. The present study focusses on all different aspects together which influence the biomechanical stability of rotator cuff tear reconstructions.
Materials and Methods: Diverse kinds of suture anchors (different designs and materials) and transosseous sutures were tested biomechanically in human humeral specimen. Arthroscopic sliding and nonsliding-nodes were tested with conventional (Ethibond and PDS) and new UHMWPE sutures for biomechanical features. Additionally we tested three arthroscopic suture techniques (single-, matress-, arthroscopic Mason Allen- stitch) with above mentioned materials in human RC tendons. All tests were performed under cyclic loading on the Zwick universal Testing machine. The maximum failure rate, the clinical failure rate at 3 mm irreversible expension and the failure mechanism were evaluated. Results: Between the different suture anchors were found significantly differences only in healthy human humeral specimen. In osteoporotic bone all different suture anchors were comparable with failure values less than 200 N. Subcortical fixed suture anchors tend to have a higher stability than in cancellous bone fixed suture anchors. Transosseos sutures showed no benefits in osteoporotic bone. With up to 300 N the UHMWPE sutures had a significantly higher strength than Ethibond / PDS sutures. Though, depending on the node type, even UHMWPE sutures showed a relevant elongation at values between 100-200 N. The lowest biomechanical strength showed the tendon-suture construct. Even though the Mason Allen stitch with UHMWPE sutures showed the highest stability (>200 N) clinical failure appeared at about 100 N. The weakest link in the failure of RC repair seems to be the suture-tendon interface. Even when using UHMWPE sutures and a biomechanical stable suture technique clinical failure was observed at approx. 100 N. Conclusions: These results suggest that the development of suture anchors with rising diameter seems to be irrelevant. Rather, the technical development should focus on small anchors with a subcortical fixation and therefore better biomechanical stability. Especially in revision cases this seems to be relevant. Post-operative treatment should be moderate because clinical failure can appear from only 100 N of load.
Level of evidence: Level IV. Verf.-Referat