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Tendonâbone contact pressure and biomechanical evaluation of a modified suture-bridge technique for rotator cuff repair
The aim of the study was to evaluate the time-zero mechanical and footprint properties of a suture-bridge technique for rotator cuff repair in an animal model. Thirty fresh-frozen sheep shoulders were randomly assigned among three investigation groups: (1) cyclic loading, (2) load-to-failure testing, and (3) tendonâbone interface contact pressure measurement. Shoulders were cyclically loaded from 10 to 180 N and displacement to gap formation of 5- and 10-mm at the repair site. Cycles to failure were determined. Additionally, the ultimate tensile strength and stiffness were verified along with the mode of failure. The average contact pressure and pressure pattern were investigated using a pressure-sensitive film system. All of the specimens resisted against 3,000 cycles and none of them reached a gap formation of 10 mm. The number of cycles to 5-mm gap formation was 2,884.5 ± 96.8 cycles. The ultimate tensile strength was 565.8 ± 17.8 N and stiffness was 173.7 ± 9.9 N/mm. The entire specimen presented a unique mode of failure as it is well known in using high strength sutures by pulling them through the tendon. We observed a mean contact pressure of 1.19 ± 0.03 MPa, applied on the footprint area. The fundamental results of our study support the use of a suture-bridge technique for optimising the conditions of the healing biology of a reconstructed rotator cuff tendon. Nevertheless, an individual estimation has to be done if using the suture-bridge technique clinically. Further investigation is necessary to evaluate the cell biological healing process in order to achieve further sufficient advancements in rotator cuff repair
Tendon-bone contact pressure and biomechanical evaluation of the tendon-bone interface by using a modified suture-bridge technique for rotator cuff repair in an animal model
Ziel: Trotz einer bereits breiten klinischen Anwendung der sogenannten FadenbrĂŒcken-Technik in der tĂ€glichen Praxis, sind biomechanische und morphometrische Daten zu diesem Thema in der Literatur spĂ€rlich. Ziel dieser Studie war es daher anhand zyklischer und maximaler Belastungstests sowie Druckmessungen, Aufschluss ĂŒber die biomechanischen und morphometrischen Eigenschaften einer sogenannten FadenbrĂŒcken-Technik zum Zeitpunkt Null zu erhalten.Material und Methoden: DafĂŒr wurde bei 30 post mortem Schafsschultern die Infraspinatussehne vom Humerus abgelöst, und randomisiert in drei Testgruppen eingeteilt: (1) zyklischer Belastungstest, (2) maximaler Belastungstest jeweils mittels einer MaterialprĂŒfmaschine (Typ Zwick-Roell) und (3) Druckmessung mittels eines drucksensitiven Messfoliensystems (FUJIFILM©). Die Refixation der durchtrennten Infraspinatussehne erfolgte mit Hilfe der sogenannten FadenbrĂŒcken-Technik unter Verwendung von LASA-DR-Schrauben© und PolyethylenfĂ€den der StĂ€rke 2. Beim zyklischen Belastungstest (10 bis 180 N)der jeweiligen Sehnen-Knochen-Verbindung wurde die Anzahl der Zyklen bis zum Auftreten einer Dehiszenz der Sehne von 5 bzw. 10 mm, sowie die Art des Versagens des Konstrukts dokumentiert. Der maximale Belastungstest erfolgte bis zum Versagen der Sehnen-Knochen-Verbindung mit Aufzeichnung der maximalen AusreiĂfestigkeit und Bestimmung der Steifigkeit. Der durchschnittliche Druck der refixierten Sehne auf den Knochen wurde mit Hilfe eines drucksensitiven Messfoliensystems evaluiert.Ergebnisse: In Gruppe (1) hielten alle PrĂ€parate 3000 Zyklen stand und in keinem Fall wurde eine Dehiszenz der Sehne von 10 mm erreicht. Die Anzahl der Zyklen bis zu einer Dehiszenz der Sehne von 5 mm betrug im Mittel 2884,5 ± 96,8. Die maximale AusreiĂfestigkeit (Gruppe (2)) betrug im Durchschnitt 565,8 ± 17,8 N, die Steifigkeit konnte mit 173,7 ± 9,9 N/mm verzeichnet werden. In allen FĂ€llen konnte ein Durchschneiden der FĂ€den durch das Sehnengewebe als Versagensursache beobachtet werden. Der Druck (Gruppe (3)) der durch die FadenbrĂŒcken-Technik am Kontakt der Sehne zum Knochen ausgeĂŒbt wurde, lag bei durchschnittlich 1,19 ± 0,03 MPa.Zusammenfassung: Die Ergebnisse dieser in-vitro-Untersuchung zeigen, dass die untersuchte modifizierte FadenbrĂŒcken-Technik im Vergleich mit den bisher in der Literatur publizierten Ergebnissen eine hohe PrimĂ€rstabilitĂ€t mit einer niedrigen Dehiszenz der Sehne gegenĂŒber zyklischen sowie monotonen Belastungsspitzen bietet. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass durch die FadenbrĂŒcken-Technik die native InsertionsflĂ€che der Sehne wiederhergestellt werden kann. Weiter zeitabhĂ€ngige in-vivo-Untersuchungen sind jedoch erforderlich um den Nachweis einer gĂŒnstigeren Sehnen-Knochen-Einheilung zu erbringen und so ein besseres klinisches Resultat bei der FadenbrĂŒcken-Technik zu erzielen