Femorale und tibiale Transplantatfixation der vorderen Kreuzbandplastik mit der neuartigen bioresorbierbaren Interferenzschraube Milagro®
Femoral and tibial graft fixation in anterior cruciate ligament reconstruction with the novel bioabsorbable interference screw Milagro®
by Tobias Sawallich
Date of Examination:2011-02-09
Date of issue:2011-01-27
Advisor:Prof. Dr. Karl-Heinz Frosch
Referee:Prof. Dr. Karl-Heinz Frosch
Referee:PD Dr. Mike Herbert Baums
Referee:Prof. Dr. Dr. Thomas Crozier
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
Ligament graft fixation with bioabsorbable interference screws is a standard procedure in cruciate ligament replacement. It is the aim of this study to examine the clinical results as well as the in vivo degradation and biocompatibility of the new Milagro® interference screw. The Milagro® interference screw is composed of 30% ß-TCP (TriCalcium phosphate) and 70 % PLGA (Poly-lactic-co-glycolic acid). Between June 2005 and October 2006, 35 patients underwent arthroscopic graft fixation with Milagro® screws in our hospital. Arthroscopic anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction was performed using only the semitendinosus tendon in 15 patients. The remaining 20 patients underwent Arthroscopic ACL reconstruction in which the semitendinosus tendon in combination with the gracilis tendon was used. Twelve randomly selected patients out of the total 35 underwent MRT-examinations after three, six, and twelve months after surgery. During these examinations, the volume loss of the screws and the tunnel enlargement were determined. Moreover, the patients were checked for osteolysis and the extent of postoperative screw replacement by bone tissue was also evaluated. After twelve months the Tegner, Lysholm, Marshall, and the IKDC score was determined for all 35 patients, as well as the visual analog scale pain and function and the anterior translation with the KT-1000 arthrometer. Additionally, it was examined if there were differences in the clinical results in ACL reconstruction using only the semitendinosus tendon (ST) versus using the semitendinosus tendon in combination with the gracilis tendon (STG). After one year the average Lysholm Score for the overall patient collective was 93.4 (+/- 5.4) points, the average Marshall Score was 46.6 (+/-2.5) points. The stability test with the KT-1000 arthrometer showed average side-to-side difference of 1.61 mm (+/- 1.1) at a force of 67N, 1.94 mm (+/- 1.1) at a force of 89N, and 2.19 mm (+/- 1.3) at the maximal manual drawer. Judging from the Lysholm and Tegner Scores, the visual analog scale pain and function as well as from objective knee laxity test with the KT-1000 Arthrometer, there were no significant differences in ST patients compared to STG patients.ST patients had an average Marshall Score of 47.7 (+/- 2.1) points, while STG patients had an average Marshall Score of 45.8 (+/- 2.5). Patients whose transplant was composed only of the semitendinosus tendon showed a significantly better Marshall Score. The average volume loss in the tibial screws was 8.1% (+/- 7.9%) after six months and 82.5% (+/-17.2%) after twelve months. In the femoral screws, the volume loss was 2.5% (+/- 2.1%) after three months, 31.3% (+/- 21.6%) after six months, and 92.0% (+/- 6.0%) after twelve months. The osteolysis rate was at a low 5%. The drill ducts which were situated close to the joints showed an average increase in diameter of 85.2% (+/- 72.6%) after twelve months. The femoral increase was 78.7% (+/- 50.9%). The present study shows that the resorbing Milagro®-screw is partially replaced by bone tissue. MRI examinations could prove the replacement of the resorbable Milagro® screw by bone tissue which lead to a volume reduction of the drill ducts. The resorption characteristics of the Milagro®-screws are ideally suited to the healing process of the cruciate ligament: In the first six months after ACL replacement the screws are hardly resorbed at all, but this phase is followed by a rapid decrease in volume. Their easy detection in conventional x-ray images is another advantage of the MilagroÒ-screws.
Keywords: Anterior cruciate ligament reconstruction - Graft fixation - Bioabsorbable Interference Screw - Magnetic resonance imaging
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Die Transplantatfixation mit bioresorbierbaren Interferenzschrauben gehört zu den Standardverfahren beim vorderen Kreuzbandersatz. Ziel vorliegender Studie ist es, das klinische Ergebnis, das Abbauverhalten und die Biokompatibilität der neuartigen Interferenzschraube Milagro® in vivo zu untersuchen. Die Milagro® Interferenzschraube besteht zu 30% aus ß-TCP (TriCalcium Phosphat) und zu 70% aus Poly(lactid-Co-) Glycolid. In unserer Klinik erfolgte von Juni 2005 bis Oktober 2006 bei 35 Patienten die Transplantatfixation mittels Milagro®-Schrauben in arhroskopischer Technik. Bei 15 Patienten wurde als Transplantat die Semitendinosussehne alleine und bei 20 Patienten die Semitendinosus- in Kombination mit der Gracilissehne verwendet. Aus diesen 35 Patienten wurden zufällig zwölf Patienten ausgewählt und nach drei, sechs und zwölf Monaten eine MRT-Untersuchung durchgeführt. Dabei wurde der Volumenverlust der Schrauben und das Tunnelenlargement ermittelt, nach Osteolysen gesucht und evaluiert, ob es im Verlauf zur knöchernen Regeneration des Bohrkanals kam. Bei allen 35 Patienten wurde nach zwölf Monaten der Tegner-, der Lysholm-, der Marshall-, der IKDC-Score, die visuelle Analogskala Schmerz und Funktion und die ventrale Translation mit dem KT-1000 Arthrometer ermittelt. Es wurde zusätzlich untersucht, ob es Unterschiede im klinischen Ergebnis bei VKB-Rekonstruktion mit der Semitendinosussehne (ST) alleine versus Semitendinosus- und Gracilissehne (STG) als Transplantat gibt. Beim Gesamtkollektiv lag der mittlere Lysholm Score nach einem Jahr bei 93,4 (+/- 5,4) Punkten, der mittlere Marshall Score bei 46,6 (+/-2,5) Punkten. Die Stabilitätsprüfung mit dem KT-1000 Arthrometer ergab eine durchschnittliche Seitendifferenz von 1,61 mm (+/- 1,1) bei einem Kraftaufwand von 67N, 1,94 mm (+/- 1,1) bei einem Kraftaufwand von 89N und 2,19 mm (+/- 1,3) bei der maximalen manuellen Auslenkung. Bei Betrachtung des Lysholm Scores, Tegner Scores, der visuellen Analogskala Schmerz und Funktion sowie der Stabilitätsprüfung mit dem KT-1000 Arthrometer fanden sich keine signifikanten Unterschiede bei Patienten mit alleiniger Semitendinosussehne als Transplantat und Patienten mit einer Kombination aus Semitendinosus- und Gracilissehne. Die Patienten mit alleiniger Semitendinosussehne erreichten im Marshall Score eine durchschnittliche Punktzahl von 47,7 (+/- 2,1). Patienten mit einer Kombination aus Semitendinosus- und Gracilissehne erreichten im Marshall Score eine durchschnittliche Punktzahl von 45,8 (+/- 2,5). Hinsichtlich des Marshall Scores wurde für Patienten, deren Transplantat aus alleiniger Semitendinosussehne bestand, ein signifikant besseres Ergebnis erreicht. Bei den tibialen Schrauben war der durchschnittliche Volumenverlust nach sechs und zwölf Monaten 8,1 (+/- 7,9) % und 82,5 (+/-17,2) %. Bei den femoralen Schrauben kam es nach drei, sechs und zwölf Monaten zu einem Volumenverlust von 2,5 (+/- 2,1) %, 31,3 (+/- 21,6) % und 92,0 (+/- 6,0) %. Der Anteil an Osteolysen war dabei gering und lag bei 5%. Für die gelenknahen Bohrkanalabschnitte nahm nach zwölf Monaten der Bohrkanaldurchmesser um 85,2 (+/- 72,6) % zu, femoral betrug die Zunahme 78,7 (+/- 50.9) %. Die vorliegende Studie zeigt, dass die sich resorbierende Milagro®-Schraube teilweise durch Knochengewebe ersetzt wird. Durch die kernspintomographisch nachgewiesene knöcherne Regeneration der sich resorbierenden Milagro®-Schraube kam es zur Reduktion des Bohrkanalvolumens. Die Milagro®-Schrauben zeichnen sich durch ein der Einheilung des Kreuzbandes angepasstes Resorptionsverhalten aus, da sie in den ersten sechs Monaten nach VKB-Ersatz kaum resorbiert werden, jedoch anschließend eine schnelle Volumenabnahme erfolgt. Ein weiterer Vorteil der MilagroÒ-Schrauben ist, dass diese im konventionellen Röntgenbild sichtbar ist.
Schlagwörter: Vorderer Kreuzbandersatz - Transplantatfixation - Bioabsorbierbare Interferenzschraube - MRT