Anterior Cruciate Ligament - Double-bundle versus single-bundle reconstruction

Abstract

Polven eturistisiderepeämä on yksi yleisimmistä urheiluvammoista. Sen esiintyvyys ei ole tarkkaan tiedossa, mutta sairaaloiden hoitoilmoitusrekisterin mukaan Suomessa tehtiin vuonna 2010 noin 2900 eturistisiteen repeämän korjausleikkausta. Repeämän aiheuttama polven väljyys voi olla hyvinkin haittaava ja nykykäsityksen mukaisesti tällöin suositellaan leikkaushoitoa, mikäli asianmukainen konservatiivinen hoito on ensin toteutettu. Eturistiside koostuu kahdesta eri säiekimpusta. Anteromediaalinen kimppu vastaa polven tukevuudesta koko polven liikealassa ja posterolateraalinen kimppu toimii polven kiertoliikkeissä sekä polven ollessa lievessä koukistuksessa. Tällä hetkellä keskustellaan siitä, millä kirurgisella menetelmällä eturistisiderepeämä tulisi hoitaa. Anatomisessa kaksoissiirretekniikassa korvataan molemmat kimput jännesiirteillä ja yhden jännesiirteen tekniikassa keskitytään lähinnä anteromediaalisen kimpun rekonstruktioon.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tavoitteena oli selvittää eturistisiderepeämän leikkaushoidon lyhyen sekä keskipitkän aikavälin tuloksia ja verrata yhden jännesiirteen tekniikalla korjattuja polvia kaksoissiirretekniikalla korjattuihin. Tarkoituksena oli myös selvittää polvien magneettitutkimuksissa siirteiden näkyvyyden ja sijainnin merkitystä polven tukevuuteen. Potilaiden rekrytointi ja perusaineiston kerääminen tapahtui Hatanpään sairaalassa vuosien 2003 ja 2008 välillä. Yksi kokenut ortopedi suoritti kaikki leikkaukset. Satunnaistaminen tehtiin suljetuin kirjekuorin osatöissä yksi ja kolme. Osatyössä yksi potilaat jaettiin kahteen eri ryhmään: yhden jännesiirteen (n = 78) ja kaksoissiirteen ryhmät (n = 75). Osatyössä kaksi toinen ryhmä (n = 25) oli vuodelta 2003, jolloin kaksoissiirretekniikka ei ollut vielä käytössä ja toinen ryhmä oli vuodelta 2007, jolloin kaksoissiirretekniikka oli jo vakiintuneessa käytössä. Osatyössä kolme jaettiin 90 potilasta kolmeen yhtä suureen (n = 30) joukkoon: yhden jännesiirteen ryhmä metalliruuvilla kiinnitettynä, yhden jännesiirteen ryhmä biohajoavilla ruuveilla kiinnitettynä ja kaksoissiirreryhmä biohajoavin ruuvein kiinnitettynä. Osatyössä neljä potilasryhmänä olivat kaikki kaksoissiirretekniikalla hoidetut potilaat (n = 75).

Päälöydös osatöissä I (keskimäärin kahden vuoden seuranta) ja III (keskimäärin viiden vuoden seuranta) oli, että yhden jännesiirteen ryhmissä oli enemmän siirteen menetyksiä kuin kaksoissiirreryhmissä. Mielenkiintoinen havainto tutkimuksissa oli kuitenkin se, ettei polvien tukevuudessa ollut eroa ryhmien välillä. Osatyössä III havaittiin lisäksi, ettei tavallisella röntgenkuvalla arvioiden ryhmien välillä ollut eroa nivelrikon kehittymisessä seurannan aikana. Osatöissä I, II ja IV polvien tilanne arvioitiin myös magneettikuvauksella. Osatyössä II todettiin siirteiden paikkojen pysyneen reisiluussa ennallaan, mutta sääriluussa siirteiden paikat olivat hieman eri kohdissa jälkimmäiseksi operoidussa ryhmässä. Tällä ei kuitenkaan havaittu olevan kliinistä merkitystä. Magneettikuvauksessa pystyttiin arvioimaan edellämainitun lisäksi siirteiden näkyvyyttä. Osatöissä I ja IV havaittiinkin, että osa siirteistä oli magneettikuvassa osittain näkyviä tai kokonaan näkymättömiä, mutta polvet olivat silti kliinisesti testattuina tukevia sekä etu-taka- että kiertosuunnissa (pivot shift testi). Yhteys siirteiden näkymättömyydelle ja siirteiden paikoille todettiin osatyössä IV, jossa havaittiin, että mikäli siirre sijaitsi sääriluussa normaalia edempänä, sillä oli riski olla magneettikuvauksessa vain osittain näkyvä tai näkymätön. Tässäkään tapauksessa ei näkymättömyydellä ja polven kliinisellä statuksella havaittu olevan yhteyttä.

Yhteenvetona voitiin todeta, että eturistisiteen repeämän leikkaushoidon tulokset olivat paremmat kaksoissiirremenetelmällä, koska siirteen menetyksiä oli vähemmän kuin yhden jännesiirteen menetelmällä. Toisaalta kaksoissiirremenetelmä ei näyttänyt tuovan etua polvien stabiiliuden suhteen yhden jännesiirteen menetelmään verrattuna. Leikkauksen jälkeisten magneettikuvalöydösten kliininen merkitys on epävarma, mutta näyttää siltä, etteivät magneettikuvauksessa näkymättöminä olevat siirteet kuitenkaan olleet hajonneet vaan todennäköisesti ne olivat vielä ”kypsymisvaiheessa”.

Anterior cruciate ligament (ACL) injury is one of the most common sports-related trauma and is often managed with operative treatment. The conventional treatment for ACL ruptures has been the single-bundle (SB) ACL reconstruction technique, in which the anteromedial bundle (AM) of the ACL only is reconstructed. The results have been fairly good, but long-term results have shown that after SB reconstruction residual laxity persists, especially in the rotational plane.

Biomechanical studies have revealed that the anteromedial bundle works in all flexion angles of the knee and the posterolateral (PL) bundle only in low flexion knee angles and during rotatory forces. They run parallel when the knee is near extension and embrace each other when the knee is in greater flexion. This has led to the idea that combining the PL bundle reconstruction with the conventional SB ACL method, should result in more stable knees and thus lead to less reoperations.

The objective of this dissertation was to compare single-bundle and double-bundle (DB) ACL reconstruction methods in short- and midterm follow-ups paying special attention to graft durability, stability measurements, MRI findings and other clinical aspects. Studies I and III were level I prospective and randomized trials, whereas Studies II and IV were prospective clinical studies.

Studies were conducted in the Hatanpää City Hospital, Tampere and Tampere University Hospital (TAYS), Tampere, Finland. The baseline data collection and the surgical operations were performed between 2003 and 2008. One experienced orthopaedic surgeon performed all the operations and the follow-up examinations were made by two independent researchers blind to the randomisation. One experienced musculoskeletal radiologist did all the interpretations of the radiologic images in Studies I, II and III and in collaboration with another musculoskeletal radiologist in Study IV. They were blind to the patients’ clinical data.

The aim in Study I was to compare SB group and DB group focusing on clinical and MRI findings. The population was 153 participants (SB group n = 78, DB group n = 75). There were two groups in Study II, in which we compared the graft locations of the single-bundle method during the years when the double-bundle technique was used. Group A (n = 25) was from 2003, when the double-bundle ACL reconstruction technique was not routinely used while Group B from 2007 when the double-bundle method was already common practice. The purpose of Study III was to compare SB and DB groups concentrating on clinical and radiograph findings. Patients were divided into three groups, 30 in each (single-bundle with bioabsorbable screws (SBB), single-bundle with metallic screws (SBM) and DB). The focus in Study IV was on the ACL graft visibility and locations in MRI and if there is an association with clinical findings. There was a population of 75 patients, all of whom were operated on with the DB technique.

The main findings in Studies I and III were that there were fewer graft ruptures and subsequent ACL revisions in the DB groups than in the SB groups. An additional finding was that the stability measurements were similar in both groups at two- and five-year follow-ups, and that the OA changes did not differ statistically significantly between groups at five-year follow-up.

MRI was evaluated in Studies I, II and IV. An important finding was that the graft locations were unchanged on the femoral side and changed only slightly on the tibial side in the SB group during the intervening years (Study II). Graft visibility was studied with MRI in Studies I and IV. Grafts were graded normal if all fibres were seen, partly visible if only some of the fibres were seen and invisible in none of the fibres were seen. MRI showed invisibility of the grafts in some cases at two-year follow-up, a finding that did not, however, have any effect on the stability measurements (Study I). The more anterior graft location in the tibia was associated with invisibility, but again this observation was not associated with the clinical results (Study IV).

In conclusion, the findings from our own studies and those reported in some of the recent literature the double-bundle ACL reconstruction method seems to be better than the single-bundle technique. There were fewer graft failures after double-bundle ACL reconstruction, which speaks for double-bundle method. In earlier studies double-bundle reconstruction has been reported to result in more stable knees, but this could not be proven in our studies. However, none of them concluded that the double-bundle ACL reconstruction method was inferior to its single-bundle counterpart.