Abstract des Autors

Verletzungen des vorderen Kreuzbandes koennen zu ausgepraegter Gelenkinstabilitaet fuehren und sind mit dem Risiko einer fruehzeitigen Arthrosebildung verbunden. In unserem Labor wurde ein innovatives Testsystem entwickelt, das aus einem Industrieroboter mit 6 Freiheitsgraden und einem universellen Kraftaufnehmer besteht. Mit diesem System sind wir in der Lage, gleichzeitig kinematische Veraenderungen des Kniegelenks in allen sechs Freiheitsgraden und das Kraftverhalten (Spannungsverhalten) des vorderen Kreuzbandes unter definierten aeusseren Krafteinwirkungen zu messen. Vorteile dieses Systems sind, dass Kraefte bestimmt werden, ohne direkt Kontakt mit dem Ligament aufzunehmen und dass zahlreiche Tests mit demselben Kniegelenk durchgefuehrt werden koennen. In dieser Arbeit beschreiben wir die Validierung des neuen Testsystems und einige Studien, in denen wir das Kraftverhalten des intakten vorderen Kreuzbandes und einiger Kreuzbandtransplantate untersuchten. Am Modell eines Schweinekniegelenks konnten wir zeigen, dass die ventrale Translation der Tibia unter einer von aussen einwirkenden ventralen Tibiabelastung significant groesser ist, wenn man freie Bewegungen der Tibia in fuenf Freiheitsgraden (alleinig fixierter Gelenkwinkel) anstelle von nur einem Freiheitsgrad (reine anterior-posterior-Bewegung) gestattet. Weiterhin fanden wir signifikante Unterschiede in der Richtung des resultierenden Kraftvektors im vorderen Kreuzband und innerhalb des anteromedialen (AM) und posterolateralen (PL) Faserbuendels. Am Leichenkniegelenk untersuchten wir den Effekt verschiedener Gelenkwinkel und verschiedener aeusserer Tibiabelastungen auf die in situ-Kraefte im vorderen Kreuzband und die Verteilung dieser Kraefte innerhalb der beiden funktionellen Faserbuendel. Die Kraefte im posterolateralen Buendel waren unterhalb von 45ø Gelenkbeugung signifikant groesser als im anteromedialen Buendel. Hieraus schliessen wir, dass das PL-Buendel eine bedeutsame Rolle bei der Stabilisierung des Kniegelenks nach ventral, z.B. in der Lachmannposition spielt. Abschliessend untersuchten wir das Kraftverhalten zweier populaerer Transplantatgewebe, dem zentralen Patellarsehnendrittel und einem 4fach Transplantat aus der Semitendinosus- und Gracilissehne. Der direkte Vergleich zueinander und zum intakten Kreuzband (als sog. goldener Standard) innerhalb desselben Praeparates stellt hierbei einen entscheidenden Vorteil unseres Testsystems dar. Wir fanden, dass beide Transplantate die ventrale Translation der Tibia signifikant senkten ohne normale Werte zu erreichen. Das Kraftverhalten im Semitendinosus/Gracilistransplantat konnte jedoch eher das Kraftverhalten des intakten vorderen Kreuzbandes simulieren als das Patellarsehnentransplantat. Verf.-Referat