Dependence of the outcomes of anterior cruciate ligament reconstruction on the tunnel positioning


Cite item

Full Text

Abstract

Purpose of study: based on the analysis of clinical and radiation data to determine the most favorable positioning of the bone tunnels at different techniques of anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction. Study design: retrospective analysis. Patients and methods. Face-to-face and a remote examination was performed in 202 patients at terms from 1.5 to 5 years after primary ACL autoplasty using the graft from the popliteal muscle tendons. All patients were divided into 3 groups depending on the technique of the bone tunnels formation. The patients from the 1st group (n=109) were operated on using transtibial technique, from the 2nd (n=52) and 3rd (n=41) groups - using anteromedial technique with the positioning of the femoral tunnel in the central and anteromedial part of ACL attachment, respectively. Bone tunnels positioning was determined using CT with 3D reconstruction. Subjective evaluation was performed by IKDS-2000, KOOS and Lysholm knee score. To assess the tibiofemoral dislocation the anterior drawer, Lachman and pivot shift tests as well as arthrometry (comparison with the healthy side) were performed. Results. In patients from group 1 the tibial tunnel was positioned in the plane of either central or posterolateral part of ACL attachment. In groups 2 and 3 the tunnel was positioned closer to the anteromedial part. In the majority of patients form group 1 the femoral tunnel was positioned in the zone or slightly forwards of the anteromedial part of ACL femoral attachment, in group 2 - in the plane of central or posterolateral part, in group 3 - in the anteromedial part. In patients from the 1st and 2nd groups the subjective evaluation by IKDS-2000, KOOS and Lysholm knee score was comparable and much higher in the 3rd group (p<0.05). Objective evaluation showed positive manual tests results in 47 patients (62%) from the 1st group, 19 patients (51%) - 2nd group and 4 patients (11%) - 3rd group. Arthrometry showed the increase of anteroposterior tibiofemoral dislocation by 3.4±2.6 mm in the 1st group, 3.1±2.7 mm in the 2nd group and 1.2±1.4 mm. Statistical analysis did not reveal significant difference in knee stability between the patients from the 1st and 2nd groups. Conclusion. Positioning of the femoral tunnel in the plane of anteromedial part of ACL attachment ensures better surgical treatment functional results. In anteromedial technique the use of posterosuperior contour of the lateral femoral condyle as a reference point enables to improve the accuracy of femoral tunnel positioning as well as to minimize the error risk at intraoperative marking.

About the authors

Sergei A Bantser

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

Email: sergeibantser@gmail.com
postgraduate, RSRI of TO n.a after R.R. Vreden St. Petersburg, Russia

R. M Tikhilov

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

доктор мед. наук, профессор, директор РНИИТО им. Р.Р. Вредена, профессор кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ СЗГМУ им. И.И. Мечникова St. Petersburg, Russia

A. P Trachuk

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

канд. мед. наук, старший науч. сотр. РНИИТО им. Р.Р. Вредена St. Petersburg, Russia

O. E Bogopol’skiy

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

врач травматолог-ортопед отделения № 5 РНИИТО им. Р.Р. Вредена St. Petersburg, Russia

A. V Rybin

Сity Hospital of St. George

канд. мед. наук врач травматолог-ортопед Больницы Св. Георгия St. Petersburg, Russia

D. A Shulepov

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

кандидат мед. наук, младший науч. сотрудник отделения спортивной травматологии и реабилитации РНИИТО им. Р.Р. Вредена St. Petersburg, Russia

M. R Salikhov

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

кандидат мед. наук, младший науч. сотрудник отделения спортивной травматологии и реабилитации РНИИТО им. Р.Р. Вредена St. Petersburg, Russia

References

  1. Kim S., Bosque J., Meehan J.P. et al. Increase in outpatient knee arthroscopy in the United States: a comparison of National Surveys of Ambulatory Surgery, 1996 and 2006. J. Bone Joint Surg. Am. 2011; 93 (11): 994-1000. doi: 10.2106/JBJS.I.01618.
  2. Altertorn-Geli E., Lajara F., Samitier G., Cugat R. The transtibial versus the anteromedial portal technique in the arthroscopic bone-patellar tendon-bone anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2010; 18 (8): 1013-37. doi: 10.1007/s00167-009-0964-0.
  3. Gabler C.M., Jacobs C.A., Howard J.S. et al. Comparison of graft failure rate between autografts placed via an anatomic anterior cruciate ligament reconstruction technique: a systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Am. J. Sports Med. 2016; 44 (4): 1069-79. doi: 10.1177/0363546515584043.
  4. Хоминец В.В., Рикун О.В., Шаповалов В.М. и др. Ревизионные реконструкции передней крестообразной связки при переднелатеральной ротационной нестабильности коленного сустава у военнослужащих. Военно-медицинский журнал. 2016; (6): 24-9.
  5. Martins C.A.Q., Kropf E.J., Shen W. et al. The concept of anatomic anterior cruciate ligament reconstruction. Oper. Tech. Sports Med. 2008; 16 (3): 104-15. doi: 10.1053/j.otsm.2008.10.008.
  6. Muller B., Duerr E.R.H., van Dijk C.N., Fu F.H. Anatomic anterior cruciate ligament reconstruction reducing anterior tibial subluxation. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2016; 24 (9): 3005-10. doi: 10.1007/s00167-015-3612-x.
  7. Chechik O., Amar E., Khashan M. et al. An international survey on anterior cruciate ligament reconstruction practices. Int. Orthop. 2013; 37 (2): 201-7. doi: 10.1007/s00264-012-1611-9.
  8. Robin B.N., Jani S.S., Marvil S.C. et al. Advantages and disadvantages of transtibial, anteromedial portal, and outside-in femoral tunnel drilling in single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review. Arthroscopy. 2015; 31(7): 1412-9. doi: 10.1016/j.arthro.2015.01.018.
  9. Gadikota H.R., Sim J.A., Hosseini A. et al. The relationship between femoral tunnels created by the transtibial, anteromedial portal, and outside-in techniques and the anterior cruciate ligament footprint. Am. J. Sports Med. 2012; 40 (4): 882-8. doi: 10.1177/0363546511434276.
  10. Kopf S., Forsythe B., Wong A.K. et al. Nonanatomic tunnel position in traditional transtibial single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction evaluated by three-dimensional computed tomography. J. Bone Joint Surg. Am. 2010; 92 (6): 1427-31. doi: 10.2106/JBJS.I.00655.
  11. Janssen R.P.A., du Me´e A.V.F., van Valkenburg J. et al. Anterior cruciate ligament reconstruction with 4-strand hamstring autograft and accelerated rehabilitation: a 10-year prospective study on clinical results, knee osteoarthritis and its predictors. Knee Surg Sports Traumatol. Arthrosc. 2013; 21 (9): 1977-88. doi: 10.1007/s00167-012-2234-9.
  12. Lee M.C., Seong S.C., Lee S. et al. Vertical femoral tunnel placement results in rotational knee laxity after anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy. 2007; 23 (7): 771-8.
  13. Kondo E., Merican A.M., Yasuda K., Amis A.A. Biomechanical comparison of anatomic double-bundle, anatomic single-bundle, and nonanatomic single-bundle anterior cruciate ligament reconstructions. Am. J. Sports Med. 2011; 39 (2): 279-88. doi: 10.1177/0363546510392350.
  14. Wang H., Fleischli J.E., Zheng N. Transtibial versus anteromedial portal technique in single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction: outcomes of knee joint kinematics during walking. Am. J. Sports Med. 2013; 41 (8): 1847-56. doi: 10.1177/0363546513490663.
  15. Bohn M.B., Sorensen H., Petersen M.K. et al. Rotational laxity after anatomical ACL reconstruction measured by 3D-motion analysis: a prospective randomized trial comparing anatomic and nonanatomic ACL reconstruction techniques. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 2015; 23 (12): 3473-81. doi: 10.1007/s00167-014-3156-5.
  16. Shea K.G., Carey J.L., Richmond J. et al. Management of anterior cruciate ligament injuries. J. Bone Joint Surg. Am. 2015; 97 (8): 672-6. doi: 10.2106/JBJS.N.01257.
  17. Rahr-Wagner L., Thillemann T.M., Pedersen A.B., Lind M.C. Increased risk of revision after anteromedial compared with transtibial drilling of the femoral tunnel during primary anterior cruciate ligament reconstruction: results from the Danish knee ligament reconstruction register. Arthroscopy. 2013; 29 (1): 98-105. doi: 10.1016/j.arthro.2012.09.009.
  18. Pearle A.D., McAllister D., Howell S.M. Rationale for strategic graft placement in anterior cruciate ligament reconstruction: I.D.E.A.L. femoral tunnel position. Am. J. Orthop. (Belle Mead NJ). 2015; 44 (6): 253-8.
  19. Brown C.H.Jr., Spadling T., Robb C. Medial portal technique for single-bundle anatomical anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction. Int. Orthop. 2013; 37 (2): 253-69. doi: 10/1007/s00264-012-1772-6.
  20. Tsukada H., Ishibashi Y., Tsuda E. et al. Anatomical analysis of the anterior cruciate ligament femoral and tibial footprints. J. Orthop. Sci. 2008; 13 (2): 122-9. doi: 10.1007/s00776-007-1203-5.
  21. Bernard M., Hertel P., Hornung H., Cierpinski T. Femoral insertion of the ACL. Radiographic quadrant method. Am. J. Knee Surg. 1997; 10 (1): 14-22.
  22. Wolf B.R., Ramme A.J., Britton C.L., Amendola A. Anterior cruciate ligament tunnel placement. J. Knee Surg. 2014; 27 (4): 309-17. doi: 10.1055/s-0033-1364101.
  23. Nawabi D.H., Tucker S., Schafer K.A. et al. ACL fibers near the lateral intercondylar ridge are the most load bearing during stability examinations and isometric through passive flexion. Am. J. Sports Med. 2016; 44 (10): 2563-71. doi: 10.1177/0363546516652876.
  24. Keller T.C., Tompkins M., Economopoulos K. et al. Tibial tunnel placement accuracy during anterior cruciate ligament reconstruction: independent femoral versus transtibial femoral tunnel drilling techniques. Arthroscopy. 2014; 30 (9): 1116-23. doi: 10.1016/j.arthro.2014.04.004.
  25. Muneta T., Yamamoto H., Ishibashi T. et al. The effects of tibia1 tunnel placement and roofplasty on reconstructed anterior cruciate ligament knees. Arthroscopy. 1995; 11 (1): 57-62.
  26. Сучилин И.А., Маланин Д.А., Краюшкин А.И. и др. Анатомические ориентиры межмыщелковой ямки бедренной кости при пластике передней крестообразной связки. Вестник ВолгГМУ. 2012; 42 (2): 63-5.
  27. Feretti M., Ekdahl M., Shen W., Fu F.H. Osseous landmarks of the femoral attachment of the anterior cruciate ligament: an anatomic study. Arthroscopy. 2007; 23 (11): 1218-25. doi: 10.1016/j.arthro.2007.09.008
  28. Маланин Д.А., Сучилин И.А., Демещенко М.В., Черезов Л.Л. Формирование бедренного туннеля при артроскопической пластике передней крестообразной связки с использованием референтных анатомических структур межмыщелковой ямки. Травматология и ортопедия России. 2013; 69 (3): 22-8. doi: 10.21823/2311-2905-2013--3-22-28.
  29. Hart A., Han Y., Martineau P.A. The apex of the deep cartilage: a landmark and new technique to help identify femoral tunnel placement in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy. 2015; 31 (9): 1777-83. doi: 10.1016/j.arthro.2015.03.026.
  30. Загородний Н.В., Радыш И.И., Неверкович А.С. Использование компьютерной навигации при реконструкции передней крестообразной связки. Технологии живых систем. 2011; 8 (3): 15-9.
  31. Ardern C.L., Taylor N.F., Feller J.A., Webster K.E. Return-to-sport outcomes at 2 to 7 years after anterior cruciate ligament reconstruction surgery. Am. J. Sports Med. 2012; 40 (1): 41-8. doi: 10.1177/0363546511422999.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».