Ανατομική μελέτη και εμβιομηχανική ανάλυση των καθεκτικών συνδέσμων της επιγονατίδας και η σχέση τους με το εξάρθρημα της επιγονατίδας

Abstract

Background: Lateral patellar dislocation is a frequent injury in childhood and adolescence. During patella dislocation, soft-tissue structures, such as medial patellofemoral ligament (MPFL), medial patellomeniscal ligament (MPML), medial patellotibial ligament (MPTL) medial retinaculum (MR) and vastus medialis obliquus muscle fibers (VMO), are usually injured, leading usually to recurrent dislocations. The first dislocation is usually treated conservatively with some exceptions, such as the presence of osteochondral fragments. Recurrent and chronic dislocations are usually treated by medial structures repair. Patello-femoral joint is a system of stabilising factors. The most important is MPFL contributing up to 50-60% to the stability of the patella. MPML contributes up to 24%, while MPTL and MR contribute up to 13%. As far as MR is concerned, a few cadaveric studies have been published, regarding its contribution to the stability of the patella and methods of surgical reinforcement of it, such as reefing, plasty, imbrication, plication, thermal shrinkage, arthroscopic or not. Other important stabilising factors of the patella are the depth of the trochlear groove (trochlear dysplasia), the height of the patella (patella alta), TT-TG distance, Q-angle, the anteversion of the femur and the increased external rotation of the tibia. Objectives: To analyse the biomechanical role of medial retinaculum, as a stabilising factor against lateral patellar dislocation, for several flexion angles of the knee joint. Study Design & Methods: The patellae of fifty cadaveric knees were surgically exposed and the medial retinaculum of each one was located and marked. A stable 24,51N force was applied to the four parts of the quadriceps muscle and an increasing lateral displacing force was applied to the patella, using ethibond stich, up to 5mm dislocation. The study was repeated for 0°, 45°, 90° of knee flexion, with medial retinaculum intact and dissected. The lateral displacement force was measured using a dynamometer. Wilcoxon singed rank test was used for data analysis. A p value <0,05 was considered as statistical significant. Results: After the dissection of medial retinaculum, the lateral displacement force was lower in every angle of knee flexion (p<0.001, p<0.001, p<0.001 respectively). The lateral displacement force increased as the flexion angle increased (p<0.001), regardless of medial retinaculum integrity. Conclusions: Medial retinaculum acts as a stabilising factor to the patella, against its lateral dislocation in lower flexion angles. Therefore, methods of surgical reinforcement or repair of medial retinaculum, usually combined with other structures reinforcement of relaxation, could provide protection against recurrent patellar dislocation.

Εισαγωγή: Το εξάρθρηµα της επιγονατίδας αποτελεί ένα συχνό τραυµατισµό στα παιδιά και τους έφηβους, κυρίως θήλεα, και χαρακτηρίζεται από την προς τα έξω παρεκτόπιση της επιγονατίδας, η οποία ακολουθείται συνήθως από αυτόµατη ανάταξη. Το πρώτο επεισόδιο αντιµετωπίζεται συνήθως συντηρητικά, µε κάποιες εξαιρέσεις όπως η ύπαρξη ελεύθερου σώµατος στην άρθρωση, ενώ τα καθέξιν εξαρθρήµατα αντιµετωπίζονται χειρουργικά. Κατά τη διάρκεια του εξαρθρήµατος, τα µαλακά µόρια που περιβάλλουν την επιγονατίδα τραυµατίζονται. Οι βασικές αυτές δοµές σταθεροποίησης είναι ο έσω επιγονατιδοµηριαίος σύνδεσµος (MPFL), ο οποίος αποτελεί τον κύριο παράγοντα σταθερότητας, µε συµβολή έως 50-60% στην σταθερότητα της επιγονατίδας, ενώ άλλοι λιγότεροσηµαντικοί παράγοντες είναι ο έσω επιγονατιδοµηνισκικός σύνδεσµος (MPML), µε συµβολή έως 24% και ο έσω επιγονατιδοκνηµιαίος σύνδεσµος (MPTL) µε συµβολή έως 13%. Ο έσω πλατύς µυς (VMO) παίζει βασικό ρόλο στην σταθεροποίηση της επιγονατίδας, ενώ η συµβολή του έσω καθεκτικού συνδέσµου της επιγονατίδας (MR) υπολογίζεται περί το 13%. Η συµβολή της αλληλεπίδρασης των οστών βρέθηκε ότι είναι πολύ σηµαντική, κυρίως µετά τις 30° κάµψης του γόνατος, συνεπώς ανατοµικές παραλλαγές, όπως η δυσπλαστική τροχιλία (trochlear dysplasia), η υψηλή θέση τηςεπιγονατίδας (patella alta), η αυξηµένη απόσταση κνηµιαίου κυρτώµατος- τροχιλιακής εντοµής (TT-TG distance) και διάφορες στροφικές παραµορφώσεις (αυξηµένο anteversion του µηριαίου οστού, αυξηµένη έξω στροφή της κνήµης), προκαλούν αστάθεια στην επιγονατιδοµηριαια άρθρωση.Σκοπός: Να αναλύσουµε τον εµβιοµηχανικό ρόλο του έσω καθεκτικού συνδέσµου της επιγονατίδας, στην σταθεροποίηση της στην άρθρωση του γόνατος και στην προστασία που προσφέρει όσον αφορά το εξάρθρηµα της, σε διάφορες γωνίες λειτουργικής κάµψης του γόνατος. Υλικό & Μέθοδοι:Χρησιµοποιήθηκαν πενήντα πτωµατικά γόνατα, χωρίς προηγούµενη γνωστή παθολογία ή ανατοµική παραλλαγή, στα οποία µετά από χειρουργική παρασκευή, µετρήθηκε η δύναµη, µέσω ισχυρών ραµµάτων ethibond και χρήση ηλεκτρονικού δυναµοµέτρου, που απαιτείται για την παρεκτόπιση της επιγονατίδας προς τα έξω κατά 5mm, σε διάφορες γωνίες κάµψης του γόνατος (0°-45°-90°), µε τον έσω καθεκτικό σύνδεσµο ακέραιο και διατµηµένο. Παράλληλα ασκούνταν δύναµη 24.51Newton στις 4 µοίρες του τετρακέφαλου µυός. Η στατιστική ανάλυση έγινε µε το Wilcoxon singed rank test (SPSS, version 24, Chicago-USA). P value<0,05 θεωρήθηκε στατιστικά σηµαντική. Αποτέλεσµα:Η δύναµη που παρεκτοπίζει την επιγονατίδα προς τα έξω, µειώνεται µε τη διατοµή του έσω καθεκτικού συνδέσµου, µε το γόνατο σε 0°, 45°, 90° κάµψη (p<0.001, p<0.001, p<0.001 αντίστοιχα). Επίσης παρατηρούµε ότι η δύναµη παρεκτόπισης αυξάνεται µε τη κάµψη του γόνατος, µε ακέραιο και µη ακέραιο έσω καθεκτικό σύνδεσµο (p<0.001). Συµπεράσµατα: Ο έσω καθεκτικός σύνδεσµος της επιγονατίδας συµβάλλει στη σταθεροποίηση της στην άρθρωση, κυρίως µε τογόνατο σε έκταση και λιγότερο σε κάµψη, οπότε εκεί προστίθενται και άλλοι παράγοντες σταθερότητας, όπως για παράδειγµα η επαφή της επιγονατίδας µε την πρόσθια επιφάνεια του µηριαίου οστού. Άρα συµβάλλει στη σταθεροποίηση της επιγονατίδας και προλαµβάνει το εξάρθρηµα της, όντας ακέραιος, κάνοντας σαφές ότι µέθοδοι ενίσχυσης του, σε συνδυασµό µε την αποκατάσταση και των υπόλοιπων βασικών σταθεροποιητών της άρθρωσης (MPFL) ή/και τη διευθέτηση ανατοµικών παραλλαγών (δυσπλαστική τροχιλία, υψηλή θέση επιγονατίδας, αυξηµένηTT- TG απόσταση) προλαµβάνουν εξαρθρήµατα της σε διάφορες περιπτώσεις ασθενών.