W rekonstrukcji wiæzadeÆ krzyºowych stosowano wszczepy z rozmaitych materia-Æów stanowiåcych protezæ wiæzadÆa. Jednak wyniki tych operacji nie byÆy w peÆni zado-walajåce. Dlatego metody te zostaÆy zastå-pione przede wszystkim poprzez autoprze-szczepy pobierane ze struktur takich jak wiæzadÆo rzepki, ¥ciægno miæ¥nia póÆ¥ciæg-nistego lub, smukÆego czy teº ¥ciægno miæ¥nia prostego uda. PrawidÆowo przepro-wadzony zabieg pozwala na odtworzenie wÆasno¥ci mechanicznych stawu kolanowe-go. W dalszym etapie dziæki przebudowie autoprzeszczepy stajæ siæ on ºywå strukturå w której po dÆuºszym okresie czasu docho-dzi nawet do reinerwacji.
Innå metodå jest wprowadzenie allo-przeszczepu. Jednak ze wzglædu na ko-nieczno¥ì zastosowania procedur
utrwala-nia i sterylizacji dochodzi do pogorszeutrwala-nia wÆasno¥ci biomechanicznych przeszczepu. Do gÆosu dochodzå takºe zapalne reakcje odczynowe. Z tego powodu allografty znaj-dujå zastosowanie w rekonstrukcjach wie-lowiæzadÆowych lub rewizyjnych.
WytrzymaÆo¥ì przeszczepu powinna byì zbliºona do wytrzymaÆo¥ci wiæzadeÆ krzyºowych. Warto¥ì maksymalnego obciå-ºenia wiæzadÆa krzyºowego przedniego róºnie jest podawana w literaturze. U ludzi mÆodych stwierdzono iº maksymalne ob-ciåºenie wynosi 1725 ± 269 N a u osobni-ków starszych spadaÆo ono do 734 ± 266N (8). Nowsze badania wykazujå warto¥ì maksymalnego obciåºenia rzædu 2160 ± 137 N (11).
Jeden z najczæ¥ciej obecnie uºywanych autoprzeszczepów to pasmo centralne
8 • Wiosna 2002
Morfologia przeszczepów do rekonstrukcji
wiæzadeÆ krzyºowych kolana
Morphology of the grafts for cruciate
ligaments reconstruction
Bogdan Ciszek ZakÆad Anatomii PrawidÆowej Centrum Biostruktury Akademia Medyczna w Warszawie Department of Anatomy Biostructure Center Medical University of Warsaw
Streszczenie
W pracy dokonano przeglådu wiedzy o morfologii i biomechanicznych wÆa¥ciwo¥ciach struktur sÆuºå-cych za materiaÆ do rekonstrukcji wiæzadeÆ krzyºo-wych stawu kolanowego. Uwzglædniono takºe wnioski wypÆywajåce z ostatnich doniesieñ na temat rozwoju bioinºynierii tkankowej ¥ciægien i wiæzadeÆ. [Acta Clinica 2002 2:8-10]
SÆowa kluczowe: wiæzadÆa krzyºowe, staw
kola-nowy, autoprzeszczepy
Summary
This review is focused on morphology and biome-chanical features of the anatomical structures which are used as source of graft for reconstruction of the cruciate ligaments of the knee. Some remarks on perspectives of the tissue engineering for tendons end ligament reconstruction are also included. [Acta Clinica 2002 2:8-10]
wiæzadÆa rzepki pobrane wraz z fragmenta-mi kostnych przyczepów (5). Jego maksy-malne obciåºenie wynosi 2300 N (9) Poda-wane så takºe waro¥ci niºsze — 1784 ± 580 N przy ¥redniej powierzchni przeszczepu 45 mm2(10).
Wnikliwy opis wiæzadÆa rzepki jako ªródÆa przeszczepu dali Basso i wsp. w pra-cy z 2001 r. (1). Przednie pæczki wÆókien wiæzadÆa rozpoczynajå siæ na dalszych dwóch trzecich powierzchni przedniej rzepki i så dÆuºsze niº pæczki poÆoºone bardziej ku tyÆowi które rozpoczynajå siæ na dolnej czæ¥ci powierzchni przedniej do poziomu szczytu rzepki, ale nie prze-chodzå na powierzchniæ tylnå. W ok. 1
4 zbadanych przypadków grupa wÆókien roz-poczynaÆa siæ na tylnej powierzchni szczytu rzepki. TworzyÆy one swego rodzaju grze-bieñ na tylnej powierzchni wiæzadÆa o sze-roko¥ci i grubo¥ci od 2 do 5 mm. Grzebieñ ten moºe wystæpowaì tylko po jednej stro-nie. WiæzadÆo rzepki szerokie i cienkie w czæ¥ci górnej dziæki zmianie przebiegu wÆókien staje siæ dystalnie wåskie i grube. WÆókna w czæ¥ci przedniej wiæzadÆa prze-biegajå pod kåtem 2 st., a w warstwach tyl-nych 4 st. do osi pionowej.
Szczyt rzepki nie zawsze wyznacza li-niæ ¥rodkowå wiæzadÆa. Najczæ¥ciej jest przemieszczony przy¥rodkowo. Uwzglæd-niì to naleºy przy pobieraniu pasma cen-tralnego do przeszczepu.
Dogodnym materiaÆem do wykonania przeszczepu jest ¥ciægno miæ¥nia póÆ-¥ciægnistego. WytrzymaÆo¥ì na zerwanie okre¥lona warto¥ciå obciåºenia maksymal-nego wynosi 12016 ± 50N (3). Natomiast uºycie poczwórnego przeszczepu ze ¥ciæ-gien miæ¥nia smukÆego i póÆ¥ciægnistego podnosi obciåºenie maksymalne do war-to¥ci 4108 ± 200N (2).
Istotne znaczenie majå wymiary ¥ciæg-na miæ¥nia póÆ¥ciægnistego.
Uwaºa siæ ºe do przeszczepu najlepiej nadajå siæ ¥ciægna o ¥rednicy ponad 7 mm,
polu przekroju co najmniej 11 mm2 i dÆu-go¥ci co najmniej 60 mm. Te dane moºna okre¥liì badaniem rezonansu magnetyczne-go (7).
Róºne kombinacje tych ¥ciægien bædå miaÆy wÆasno¥ci mechaniczne zaleºne od sposobu konstrukcji przeszczepu i pola przekroju. Zastosowanie wstæpnego rozciå-gania ma zmniejszyì zwiotczenie prze-szczepu po operacji. Jednak w przypadku przeszczepów z pasma centralnego rzepki nie stwierdzono poprawy wyników odleg-Æych po zastosowaniu tej procedury (4).
Swego rodzaju podsumowaniem tych rozwaºañ jest porównanie wytrzymaÆo¥ci szeregu przeszczepów z wytrzymaÆo¥ciå wiæzadÆa krzyºowego przedniego które przyjæto za 100%. Badania te przeprowa-dzono w Katedrze i Klinice Ortopedii AM w Gdañsku (12). Stwierdzono ºe wytrzy-maÆo¥ì poczwórnego przeszczepu ze ¥ciæg-na miæ¥nia póÆ¥ciægnistego wynosi 229%, przeszczepu podwójnego 130%, pasma centralnego ¥ciægna rzepki 114%, pasma przy¥rodkowego ¥ciægna rzepki 107%, poje-dyñczego przeszczepu z m. póÆ¥ciægnistego 725, ¥ciægna miæ¥nia smukÆego 49%, dystal-nej czæ¥ci pasma biodrowo-piszczelowego 47%, podwójnego ¥ciægna miæ¥nia pode-szwowego 18%, a przeszczepu pojedyñcze-go z tepojedyñcze-go ¥ciægna 10%.
W ostatnich latach podjæto próby stwo-rzenia przeszczepów wiæzadeÆ w kulturach tkankowych (6). Po namnoºeniu ludzkich fibroblastów z wiæzadeÆ krzyºowych pobie-ranych ¥ródoperacyjnie wykonuje siæ swego rodzaje odlew z mieszaniny bydlæcego oso-cza pÆodowego, bydlæcego kolagenu i na-mnoºonych komórek. Odlew ten jest przy-czepiany do bloczków zdemineralizowanej ko¥ci. Nastæpnie hodowla prowadzona jest w warunkach statycznego rozciågania lub cyklicznego obciåºania. Stwierdzono ºe zwÆaszcza przy zastosowaniu cyklicznego obciåºenia dochodzi po 10 dniach do orga-nizacji kolagenu w sposób przypominajåcy
Tom 2, Numer 1 • 9
jego falisty ukÆad w naturalnym wiæzadle. Badanie te stwarzajå perspektywæ wytwa-rzania sztucznych ale biologicznie aktyw-nych przeszczepów wiæzadeÆ, mogåcych byì istotnym uzupeÆnieniem wspóÆczesnych metod leczniczych.
Pi¥miennictwo
1. Basso O., Johnson D.P., Amis A.A.: The anatomy of the patellar tendon Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc 2001 9:2 – 5.
2. Brown Ch., Steiner M.E., Carson E.W.: The use of hamstring tendon for anterior cruciate ligament reconstruction: Technique and results Clin Sports Med. 1993 12:723 – 756.
3. Butler D.L.: Anterior cruciate ligament: Its nor-mal respose and replacement J Orthop Res 1989 7:910 – 921.
4. Ejerhed L., Kartus J., Kohler K., Sernert N. i wsp.: Preconditioning patellar tendon auto-grafts in arthroscopic anterior cruciate ligament re-construction: a prospective randomized study. Knee Surg. Sports. Traumatol. Arthrosc. 2001 9:6 – 11. 5. Fu F.H., Bennett C.H., Lattermann C., Benja-min Ma C. Current Trends in anterior cruciate liga-ment reconstruction. Part 1: Biology and biomecha-nics of reconstruction Am J Sports Med. 1999 27: 821 – 830.
6. Goulet F., Rancourt D., Rejean C., Germain L. i wsp.: Tendons and ligaments in Lanza R.P.,
Lan-ger R., Vacanti J.: Principles of tissue engineering Academic Press San Diego 2000 str. 711 – 722. 7. Hamada M., Shino K., Mitsuoka T., Abe N. i wsp.: Cross sectional area measurement of the se-mitendinosus tendon for anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 1998 14:696 – 701. 8. Noyes F.R. Grood E. S: The strengh of the ante-rior cruciate ligament in humans and rhesus mon-keys: age related and species related changes. J Bone Joint Surg 1976 58A:1074.
9. SchatzmannL., Brunner P. Staubli H.U., Effect of cyclic preconditioning on the tensile properties of humean quadriceps tendons and patellar ligaments Knee Surg Sport Traum Arthrosc 1998 6:S56 – S61. 10. Wilson T.W., Zafuta M.P., Zobitz M.: A biome-chanical analysis of matched bone-patellar ten-don-bone annd double looped semotendinosus and gracilis tendon grafts Am J Sports Med. 1999 27:202 – 207.
11. Woo S. L-Y, Hollis J.M., Adams D.J.et al.: Ten-sile properties of the human femur-anterior cruciate ligamentibia complex: The effects of specimen age and orientation. Am J Sports Med. 1991 19:217 – 225.
12. Zarzycki W. Mazurkiewicz S., Wi¥niewski P.: Badania nad wytrzymaÆo¥ciå przeszczepów do re-konstrukcji wiæzadÆa krzyºowego przedniego Chir Narz Ruch Ortop. Pol. 1999 64:293 – 302.
Adres do korespondencji/ Address for correspon-dence: Bogdan Ciszek, ZakÆad Anatomii
PrawidÆo-wej Centrum Biostruktury, Akademia Medyczna w Warszawie, ChaÆubiñskiego 5, 02 – 004 Warsza-wa, Bciszek@ib.amwaw.edu.pl
Acta Clinica
