Summary. Piotr Pędzisz, Maciej Luterek, Maciej Ambroziak, Wojciech Maria Kuś, Andrzej Górecki.

Transkrypt

1 Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2008; 4(3): Arthroscopy and Joint Surgery, 2008; 4(3): Received: Accepted: Published: Early migration of a tibial interference screw after ACL reconstruction using Achilles tendon allograft a case report Migracja piszczelowej śruby interferencyjnej po rekonstrukcji więzadła krzyżowego przedniego za pomocą allogenicznego ścięgna Achillesa opis przypadku Piotr Pędzisz, Maciej Luterek, Maciej Ambroziak, Wojciech Maria Kuś, Andrzej Górecki Department and Ward of Orthopaedics and Traumatology of the Locomotor System, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland Summary Background: Case Report: Conclusions: key words: słowa kluczowe: The migration of the interference screw is a rare complication of an ACL reconstruction with very limitted reports in the literature. The intraarticular migration may result in mechanical symptoms and usually requires surgical treatment. However the early migration may also result in graft failure and require revision surgery. We present the case of a 22 years old female with extraarticular tibial interference screw migration 8 weeks after ACL reconstruction. The knee remained stable in the clinical test with no giving way sign. The screw was removed and the patient returned to full activity within several weeks. It seems that the incorporation of the Achilles tendon-bone allograft by 8 weeks postoperatively is sufficient to withstand the mechanical loads of normal daily activities. rekonstrukcja ACL migracja śruby interferencyjnej allograft ACL reconstruction interference screw migration allograft Full-text PDF: Word count: 852/922 Tables: Figures: 3 References: 11 Author s address: Adres autora: Piotr Pędzisz, Department and Ward of Orthopaedics and Traumatology of the Locomotor System, Medical University of Warsaw, Lindleya 4, Warsaw, Poland, piter_p@wp.pl 25

2 Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2008; 4(3): Pędzisz P i wsp. Migracja piszczelowej śruby interferencyjnej po rekonstrukcji WSTĘP Skuteczna rekonstrukcja ACL wymaga odpowiedniej stabilizacji przeszczepu w kanałach kostnych za pomocą śrub interferencyjnych. Nieadekwatna stabilizacja lub wczesna jej utrata może prowadzić do nawrotu przedniej niestabilności kolana. Czas wgajania przeszczepu zależy w znacznej mierze od ukrwienia miejscowego. Według doniesień niektórych autorów zadowalające pod względem mechanicznym wgajanie na granicy kość-ścięgno może wystąpić już w tak wczesnym okresie jak 6 do 15 tygodni [1]. W prezentowanym przypadku migracja śruby piszczelowej w 8 miesięcy po zabiegu nie spowodowała pogorszenia stabilności kolana. OPIS PRZYPADKU 22 letnia pacjentka zgłosiła się do poradni Kliniki w styczniu 2007 roku z powodu objawów przedniej niestabilności prawego kolana. W grudniu 2006 roku doznała urazu skrętnego kolana podczas jazdy na nartach. Podawała również podobny epizod urazowy przed 2 laty. Ze względu na nieskuteczność leczenia zachowawczego i utrzymującego się uciekania kolana podjęto decyzję o leczeniu operacyjnym. Przeprowadzono artroskopową rekonstrukcję ACL z użyciem allogenicznego, głęboko mrożonego i sterylizowanego radiacyjnie przeszczepu ze ścięgna Achillesa. Przeszczep przygotowany został w Centralnym Banku Tkanek Akademii Medycznej w Warszawie. Stabilizację przeszczepu w kanałach kostnych uzyskano za pomocą tytanowych śrub interferencyjnych (2 9 mm, Medgal, Białystok). Zabieg operacyjny przebiegł bez powikłań. Po zdjęciu zacisku zakres ruchu biernego kolana wynosił stopni a objawy szuflady przedniej, Lachmana i pivot shift były ujemne. Jednakże na kontrolnym zdjęciu RTG zaobserwowano wystawanie śruby piszczelowej ponad warstwę korową kości (Rycina 1). Włączono standardową procedurę rehabilitacji dla pacjentów po pierwotnej rekonstrukcji ACL z zastosowaniem allogenicznych przeszczepów kość ścięgno kość lub ze ścięgna Achillesa, stosowaną w naszym ośrodku [2]. Po 6 tygodniach od operacji pacjentka chodziła z pełnym obciążaniem kończyny, z niewielkimi dolegliwościami bólowymi stawu kolanowego (2 pkt. W skali VAS), bez jakichkolwiek dolegliwości z obszaru wystającej śruby piszczelowej. Nie zgłaszała uciekania kolana. W badaniu klinicznym staw był stabilny. W 8 tygodniu po zabiegu pacjentka zgłosiła się do poradni Kliniki skarżąc się na ból i obrzęk okolicy przednio-przyśrodkowej podudzia, w sąsiedztwie otworu kanału piszczelowego. Objawy pojawiły się przed 3 dniami i były związane ze zwiększeniem obciążenia w ćwiczeniach aktywnego wyprostu i intensyfikacji rehabilitacji. W kontrolnym badaniu RTG zaobserwowano migrację śruby piszczelowej poza kanał kostny (Rycina 2). Śruba była wyczuwalna palpacyjnie w tkance podskórnej. Zdarzenie to nie wpłynęło na stabilność stawu. Testy kliniczne pozostały ujemne a pacjentka nie zgłaszała uciekania kolana. Śruba została usunięta operacyjnie, a pacjentce zalecono wstrzymanie się od nasilonej aktywności fizycznej przez miesiąc (Rycina 3). DYSKUSJA Obok prawidłowego położenia kanałów kostnych, integracja przeszczepu kością jest uważana za jeden z najważniejszych czynników wpływających na satysfakcjonujący wynik rekonstrukcji ACL. Wykazano iż wgajanie przeszczepu ze ścięgien 26 BACKGROUND The successful anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction requires proper stabilisation of the graft in the bony tunnels with the interference screws. The inadequate stabilisation or early loss of fixation may lead to recurrent anterior instability. The time of graft incorporation is dependant mostly on the blood supply. According to some authors the adequate integration on the bone-tendon junction may appear as early as 6 to 15 weeks after surgery [1]. In the presented case the migration of the tibial screw 8 weeks postoperatively have resulted in no deterioration of the knee stability. CASE REPORT A 22 years old female was admitted to our department in January 2007 with anterior instability of the right knee. In December 2006 she sustained an injury during skiing. She also reported a similar injury 2 years earlier. The previous conservative treatment was unsuccessful and the operative treatment was proposed to her. The ACL was reconstructed arthroscopicaly using allogenic, deep frozen and gamma irradiated Achilles tendon-bone graft. The graft was prepared at the Central Tissue Bank of the Medical University of Warsaw. The graft was stabilised with titanium interference screws (2.5 9mm, Medgal, Białystok, Poland). The surgery was uneventful. The aterior drawer, Lachman and pivot shift tests were negative postoperatively. However, on the control X-ray the tibial screw was slightly protruding above the tibial cortex (Figure 1). The rehabilitation procedure was implemented according to the standard rehabilitation procedure for patients after primary reconstruction of ACL with allogenic BTB patellar or Achilles tendon graft used in the Department and Clinic of Orthopaedics and Traumatology of the Locomotor System, Medical University of Warsaw [2]. At 6 weeks the brace was discontinued and patient was allowed to bear weight. She reported only slight,occasional pain in the joint (2 points on the visual analogue scale). At this time the knee was stable, with no complaints related to the protruding screw. On the 8 postoperative week the patient reported into the outpatient clinic complaining of the pain and swelling in the proximal anteromedial tibial region near the cortical exit of the tibial tunnel. The symptoms ensued about 3 days earlier and were connected to increasing the weights during active extension against resistance and intensification of the exercises. On the control X-ray the migration of the interference screw into the soft tissues was observed (Figure 2). The screw was palpable in the subcutaneous tissue. The incident did not influence the stability of the knee as anterior drawer, Lachman and pivot shift tests were negative and no giving way was reported by the patient. The screw was operatively removed and the patient was advised to restrain from sport activities other than stationary bicycle and light jogging for one month (Figure 3). DISCUSSION Apart from the correct placement of the bony tunnels, the inegration of tendon graft with bone is considered one of the most important factors of successful ACL reconstruction. The study by Brand [3] demonstrated that the integra-

3 Arthroscopy and Joint Surgery, 2008; 4(3): Pędzisz P et al Early migration of a tibial interference screw after ACL Rycina 2. Migracja śruby piszczelowej poza kanał kostny. Figure 2. The migration of the interference screw into the soft tissues. Rycina 1. Wystawanie śruby piszczelowej ponad warstwę korową kości. Figure 1. The tibial screw protrudes above the tibial cortex. mięśni gęsiej stopki stabilizowanego śrubami interferencyjnymi jest zależne od wyjściowej gęstości tkanki kostnej [3]. Istotny jest również stosunek średnic przeszczepu i kanału kostnego, jako iż ciaśniejsze dopasowanie przeszczepu wiąże się szybszą integracją na granicy kość przeszczep [4]. W jednym z badań preparaty pobrane podczas rewizyjnych rekonstrukcji ACL poddano badaniu pod kątem włókien kolagenowych łączących kość z przeszczepem ścięgna. Wykazano iż w przypadku autologicznego przeszczepu ze ścięgien mięśni gęsiej stopki stabilizowanego śrubami interferencyjnymi może on być wgojony w stopniu zadowalającym pod względem wytrzymałości mechanicznej już w okresie od 6 do 15 tygodni po operacji [1]. Jednakże kwestia różnic w tempie wgajania przeszczepów auto i allogenicznych pozostaje wciąż niejasna. Liczne badania wykazują iż wgajanie allograftu jest wolniejsze od przeszczepu autogennego [5,6] (Fiedeler 1995, Jackson 1996). Z kolei ostatnie badania na zwierzętach donoszą o niewielkich różnicach wgajania przeszczepów allogenicznych i autogenicznych we wczesnym okresie pooperacyjnym (6 tygodni) [7]. Różnice te mają tendencję do zwiększania się wraz z upływem czasu. W 12 tygodniu zaobserwowano istotnie większą w gęstocś miofibroblastów w autografcie a po upływie roku bardziej zaawansowaną przebudowę w grupie autograftu. Jednakże badanie przeprowadzone przez Lomasneya może sugerować iż szybkość wgajania podobna dla obu rodzajów przeszczepów [8]. Pomiary wgajania bloczka kostnego zarówno autogennego jak i allogenicznego przeszczepu przeprowadzano w 1 tygodniu, 2 miesiącu i 5 miesiącu po zabiegu za pomocą CT. Nie zaobserwowano istotnej statystycznie różnicy pomiędzy stopniem wgajania auto i allograftu. Nasze własne badania wykazują iż impregnacja przeszczepu allogenicznego za pomocą osocza tion depends on initial bone density especially in the case of hamstring tendon graft stabilised by interference screws. The relation between the tunnel and graft diameter is also important as the tighter fit results of the more mature interface between bone and tendon [4]. In a study by Pinczewski two human specimens gathered during revision ACL reconstruction were tested for collagen fibers connecting bone with tendon graft. The results suggest that the bone-tendon junction in autologous fourstrand hamstring graft fixed by interference screw may be sufficiently integrated as early as 6 to 15 weeks after surgery [1]. The issue of allograft versus autograft incorporation rate remains unclear. The incorporation of the allograft seems to be slower than autografts [5,6]. The animal study by Dustmann [7] on a sheep model reported only slight differences between auto and allograft group at 6 weeks with significant differences in myofibroblast density and crimp formation at 12 weeks with more advanced remodeling of autografts in that early period. At 1 year a similar structure was observed in both types of grafts. However the study of Lomasney [8] may suggest that the incorporation rate of auto and allograft may be similar. The tibial bone plug of both auto and allograft was imaged with CT 1 week, 2 months, and 5 months postoperatively. There was no statistically significant difference in the amount of bone incorporation between auto and allograft. The experimental animal study by Jaskulka [9] showed that the maximum load of the allograft at 12 postoperative week is 17.5% of the contralateral control, rising to 20.9% at 24 weeks and 32% at 52 weeks. Our recent studies show that impregnation of the allograft with platelet-rich plasma of the host may speed up the incorporation process to the rate of the autograft [10]. The incorporation of bone-tendon-bone allograft was assessed with MR imaging. The scans were performed at 6 and 12 weeks postoperatively. At 6 weeks af- 27

4 Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2008; 4(3): Pędzisz P i wsp. Migracja piszczelowej śruby interferencyjnej po rekonstrukcji Rycina 3. Stan po usunięciu śruby. Figure 3. The screw was operatively removed. bogatopłytkowego może wpływać na stopień wgajania przeszczepu, osiągając stopień wgajania porównywalny z przeszczepem autogennym [9]. Wgajanie przeszczepu oceniano za pomocą MRI w 6 i 12 tygodniu po operacji. W 6 tygodniu po zabiegu nie obserwowano obrzęku szpiku ani torbieli płynowych. W 12 tygodniu badanie wykazało brak wyraźnej linii demarkacyjnej pomiędzy przeszczepem a kością biorcy. Ponadto sygnał wewnątrzstawowej części więzadła był zbliżony do sygnału więzadła krzyżowego tylnego. ter procedure there was no visible bone marrow oedema nor fluid filled cysts. At 12 weeks the MRI scans showed no clear demarkation line between the graft and host bone. Moreover, the signal of the intraarticular part of the graft corresponded with the signal of the posterior cruciate ligament of the patient. Badania eksperymentalne przeprowadzone na zwierzętach wykazały, iż maksymalna wytrzymałość mechaniczna przeszczepu allogenicznego w 12 tygodniu po operacji to 17,5% wytrzymałości kontralateralnego więzadła. Wartość ta wzrasta do 20,9% w 24 tygodniu i do 32% w 52 tygodniu [10]. WNIOSKI Prezentowany przypadek jest prawdopodobnie pierwszym w literaturze opisem migracji pozastawowej piszczelowej śruby interferencyjnej. Kazuistyką jest również fakt, iż wystąpienie powikłania we wczesnym okresie pooperacyjnym nie spowodowało nawrotu niestabilności kolana. Przypadek ten wraz z doniesieniami dostępnymi w piśmiennictwie wydaje się potwierdzać zdolność połączenia przeszczepu ze ścięgnem we wczesnym okresie pooperacyjnym do wytrzymania obciążeń związanych z codziennymi czynnościami. Jednakże ze względu na wciąż ograniczony stan wiedzy dotyczącej różnic w przebudowie i wgajaniu przeszczepów allogenicznych i autogenicznych stosowanych w rekonstrukcji ACL, rehabilitacja pacjentów u których zastosowano allografty powinna być prawdopodobnie ostrożniejsza a na pewno zmodyfikowana pod kątem pacjenta i rodzaju przeszczepu. PIŚMIENNICTWO: 1. Pinczewski LA, Clingeleffer AJ, Otto DD et al: Integration of hamstring tendon graft with bone in reconstruction of the anterior cruciate ligament. Arthroscopy, 1997; 13(5): Ambroziak M, Pedzisz P, Luterek M et al: Rehabilitation programe for patients after primary reconstruction of ACL with allogenic BTB patellar or Achilles tendon graft. Arthroscopy Joint Surgery, 2007; 3(3): Brand JC, Pienkowski D, Steenlage E et al: Interference screw fixation of a quadrupled hamstring tendon graft is directly related to bone mineral density and insertion torque. Arthroscopy, 2008; 28: CONCLUSIONS The presented case seems to confirm the ability of the bonetendon interface to withstand the loads related to the activities of everyday living in the early postoperative period. However due to still limited knowledge about differences in the remodeling of tendon allografts and autografts for ACL reconstruction the standard rehabilitation procedures for autograft ACL reconstructions should perhaps be modified and personalized to a particular patient. REFERENCES: 4. Greis PE, Burks RT, Bachus K, Luker MG: The influence of tendon length and fit on the strength of a tendon- bone tunnel complex. A biomechanical and histologic study in the dog. Am J Sports Med, 2001; 24: Fideler BM, Vangsness CT, Lu B et al: Gamma irradiation: effects on biomechanical properties of human bone-patellar tendon-bone allografts. Am J Sports Med, 1995; 23: Jackson DW, Grood ES, Cohn BT et al: The effect of in situ freezing of the anterior cruciate ligament. The experimental study in goats. J Bone Joint Surg Am, 1991; 73:

5 Arthroscopy and Joint Surgery, 2008; 4(3): Pędzisz P et al Early migration of a tibial interference screw after ACL 7. Dustmann M, Schmidt T, Gangey I et al: The extracellular remodeling of free-soft-tissue autografts and allografts for reconstruction of the anterior cruciate ligament: a comparison study in a sheep model. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2008 Jan 9 [Epub ahead of print] 8. Lomasney LM, Tonino PM, Coan MR: Evaluation of bone incorporation of patellar tendon autografts and allografts for ACL reconstruction using CT. Orthopedics, 2007; 30: Ambroziak M, Pędzisz P, Górecki A et al: Revision ACL reconstructive surgery with platelet-rich plasma (PRP) soaked allogenic BTB patellar tendon graft a case report. Arthroscopy Joint Surgery, 2006; 2(3): Jaskulka R, Ittner G, Birkner T: Replacement of the anterior cruciate ligament by cold preserved bone-cruciate ligament-bone allotransplants. An experimental study in the sheep. Unfallchirurg, 1997; 100(9):