Objective: To evaluate the effect of two tibial attachment sites for lateral suture stabilization (LSS) on the kinematics of the cranial cruciate ligament-deficient (CrCL-D) canine stifle during early, middle and late stance.<br />Study design: In vitro biomechanical study: 32 hind limbs from 16 canine cadavers.<br />Methods: Limbs were mounted in a testing jig and an electromagnetic tracking system was used to determine 3-D stifle kinematics under 33% body weight load during early, middle and late stance in the following sequence: CrCL intact, CrCL-D and LSS with the distal anchor through the tibial tuberosity (LSSTT) or through the cranial eminence of the extensor groove (LSSEG). The proximal anchor point was the lateral femoro-fabellar ligament.<br />Results: Transection of the CrCL resulted in significant changes in stifle kinematics during early, middle and late stance. Post-LSS stifle kinematics were more comparable to normal than post-transection kinematics for both techniques. Both LSS techniques restored stifle kinematics in CrCL-D stifles to varying amounts but neither technique successfully restored normal 3-D stifle kinematics. LSSEG improved kinematics of the CrCL-D stifle in the medial-lateral direction and axial rotation but performed poorly in restoring stifle kinematics in the cranial-caudal plane as compared to LSSTT.<br />Clinical significance: LSSTT and LSSEG techniques failed to completely restore normal stifle kinematics in CrCL-D stifles in vitro. / Master of Science

Zielstellung: Gegenwärtig wird nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes (VKB) beim Hund häufig eine laterale Fadenzügelungen (LFZ) vorgenommen. In der vorliegenden Arbeit wurden folgende Ziele verfolgt: (1) Bestimmung der kranio-kaudalen Kniegelenkstabilität nach LFZ und passiver Kniegelenksbewegung. (2) Bestimmung der Schlaufenspannung nach Knotung mit der Hand. (3) Einfluss von vier häufig verwendeten Verankerungsformen auf die LFZ und von drei Kniegelenkwinkeln zum Zeitpunkt der Knotung des Fadenzügels auf den Spannungsverlauf innerhalb des Fadens. Material und Methode: Die kranio-kaudale Kniegelenkstabilität (KKStab) wurde anhand von latero-medialen Röntgenaufnahmen an 10 rechten Kniegelenken orthopädisch gesunder Hunde (>20 kg KM) ex-vivo bestimmt. Die Messung der KKStab erfolgte am intakten Gelenk, nach Durchtrennung des VKB und nach lateraler Ethibondfadenzügelung. Anschließend wurden die Gelenke 350 mal passiv gebeugt und gestreckt und die KKStab nach 50, 100, 250 und 350 Bewegungszyklen erneut bestimmt. Des Weiteren wurde die Spannung in 7 Ethibondfadenschlaufen an einer Materialprüfmaschine bestimmt. Die Spannung in der Schlaufe wurde nach dem ersten (FMax) und nach dem letzten Knoten (FEnd) gemessen. Mit Hilfe eines speziell konstruierten Kraftaufnehmers wurde die Spannung in der lateralen Fadenzügelung über den passiven Bewegungsradius des Kniegelenks in weiteren 9 Kniegelenken in-vitro gemessen. Dabei wurde nach Durchtrennung des VKB jedes Kniegelenk mit 4 Formen der LFZ bei 3 unterschiedlichen Kniegelenkswinkeln zur Zeit der Fixierung der Fadenschlaufe stabilisiert. Ergebnisse: KKStab nach Stabilisierung des Gelenkes betrug im Mittel 3,7 mm und war im Mittel um 2,7 mm größer als bei intaktem Kreuzband. Bereits 250 passive Bewegungszyklen bewirkten eine signifikante Destabilisierung um weitere 1,5 mm. FMax beim Knüpfen von sieben Fadenschlaufen betrug im Mittel 133 N und fiel auf 6 N (FEnd) im Mittel nach dem fünften Knoten ab. Alle 4 untersuchten LFZ-Formen zeigten eine Zunahme der Fadenspannung bei Beugung des Kniegelenkes. Die LFZ, bei der die Zügelung um die laterale Fabella geführt und in 2 parallelen Bohrungen in der proximalen Tibia fixiert wurde, zeigte die geringsten Spannungsänderungen über einen kompletten Bewegungsradius des Kniegelenks. Die Fixation der LFZ in einen Gelenkwinkel von 70° ergab einen signifikanten Abfall der Fadenspannung in Extension des Gelenkes. Schlussfolgerungen: Eine LFZ aus Ethibondfäden mit fünffacher Knotung erlaubt es nicht, die physiologische Gelenkstabilität nach Durchtrennung des VKB herzustellen. Bereits wenige passive Bewegungszyklen bewirken eine signifikante weitere Destabilisierung. Die in diesem Teil der Studie angewendete Knotentechnik erlaubte es nicht, die manuell in der Fadenzügelung aufgebaute Spannung dauerhaft zu konservieren und sollte deshalb keine Klinische Verwendung haben. Keine der getesteten LFZ-Formen zeigte einen gleichmäßigen Spannungsverlauf bei Bewegung des Kniegelenks. Aus diesem Grund sollten die aktuellen Empfehlungen hinsichtlich „isometrischer“ Verankerungspunkte kritisch betrachtet werden. Die Fixierung der LFZ bei gebeugtem Kniegelenk ist nicht zu empfehlen, da es in Extension zur Destabilisierung kommt.

Zielstellung: Gegenwärtig wird nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes (VKB) beim Hund häufig eine laterale Fadenzügelungen (LFZ) vorgenommen. In der vorliegenden Arbeit wurden folgende Ziele verfolgt: (1) Bestimmung der kranio-kaudalen Kniegelenkstabilität nach LFZ und passiver Kniegelenksbewegung. (2) Bestimmung der Schlaufenspannung nach Knotung mit der Hand. (3) Einfluss von vier häufig verwendeten Verankerungsformen auf die LFZ und von drei Kniegelenkwinkeln zum Zeitpunkt der Knotung des Fadenzügels auf den Spannungsverlauf innerhalb des Fadens. Material und Methode: Die kranio-kaudale Kniegelenkstabilität (KKStab) wurde anhand von latero-medialen Röntgenaufnahmen an 10 rechten Kniegelenken orthopädisch gesunder Hunde (>20 kg KM) ex-vivo bestimmt. Die Messung der KKStab erfolgte am intakten Gelenk, nach Durchtrennung des VKB und nach lateraler Ethibondfadenzügelung. Anschließend wurden die Gelenke 350 mal passiv gebeugt und gestreckt und die KKStab nach 50, 100, 250 und 350 Bewegungszyklen erneut bestimmt. Des Weiteren wurde die Spannung in 7 Ethibondfadenschlaufen an einer Materialprüfmaschine bestimmt. Die Spannung in der Schlaufe wurde nach dem ersten (FMax) und nach dem letzten Knoten (FEnd) gemessen. Mit Hilfe eines speziell konstruierten Kraftaufnehmers wurde die Spannung in der lateralen Fadenzügelung über den passiven Bewegungsradius des Kniegelenks in weiteren 9 Kniegelenken in-vitro gemessen. Dabei wurde nach Durchtrennung des VKB jedes Kniegelenk mit 4 Formen der LFZ bei 3 unterschiedlichen Kniegelenkswinkeln zur Zeit der Fixierung der Fadenschlaufe stabilisiert. Ergebnisse: KKStab nach Stabilisierung des Gelenkes betrug im Mittel 3,7 mm und war im Mittel um 2,7 mm größer als bei intaktem Kreuzband. Bereits 250 passive Bewegungszyklen bewirkten eine signifikante Destabilisierung um weitere 1,5 mm. FMax beim Knüpfen von sieben Fadenschlaufen betrug im Mittel 133 N und fiel auf 6 N (FEnd) im Mittel nach dem fünften Knoten ab. Alle 4 untersuchten LFZ-Formen zeigten eine Zunahme der Fadenspannung bei Beugung des Kniegelenkes. Die LFZ, bei der die Zügelung um die laterale Fabella geführt und in 2 parallelen Bohrungen in der proximalen Tibia fixiert wurde, zeigte die geringsten Spannungsänderungen über einen kompletten Bewegungsradius des Kniegelenks. Die Fixation der LFZ in einen Gelenkwinkel von 70° ergab einen signifikanten Abfall der Fadenspannung in Extension des Gelenkes. Schlussfolgerungen: Eine LFZ aus Ethibondfäden mit fünffacher Knotung erlaubt es nicht, die physiologische Gelenkstabilität nach Durchtrennung des VKB herzustellen. Bereits wenige passive Bewegungszyklen bewirken eine signifikante weitere Destabilisierung. Die in diesem Teil der Studie angewendete Knotentechnik erlaubte es nicht, die manuell in der Fadenzügelung aufgebaute Spannung dauerhaft zu konservieren und sollte deshalb keine Klinische Verwendung haben. Keine der getesteten LFZ-Formen zeigte einen gleichmäßigen Spannungsverlauf bei Bewegung des Kniegelenks. Aus diesem Grund sollten die aktuellen Empfehlungen hinsichtlich „isometrischer“ Verankerungspunkte kritisch betrachtet werden. Die Fixierung der LFZ bei gebeugtem Kniegelenk ist nicht zu empfehlen, da es in Extension zur Destabilisierung kommt.

L’impact de la correction chirurgicale de la rupture du ligament croisé crânial (LCC) sur la cinématique 3D du grasset a peu été étudiée chez le chien. Plusieurs techniques tentent de restaurer la fonction normale du grasset suite à la rupture du LCC, mais les succès demeurent mitigés comme en témoignent le retour à une fonction suboptimale et la progression de l’arthrose. L’incapacité de ces techniques à restaurer la cinématique 3D pourrait être un élément clé expliquant ces succès suboptimaux. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer l’impact d’une des techniques fréquemment utilisées, la stabilisation par suture latérale (SSL), sur la cinématique 3D du grasset. Dix membres pelviens provenant de grands chiens (25-40kg) ont été utilisés avec un montage préalablement validé simulant le trot. Trois situations ont été comparées : i) grasset sain, ii) grasset instable par transsection du LCC, et iii) grasset stabilisé par SSL. Pour chaque situation, la cinématique 3D était enregistrée durant 5 cycles dans le montage. Les courbes ont été analysées en utilisant un test statistique Wilcoxon signed rank test. La SSL a restauré la cinématique du grasset intact sain sur l’entièreté de la phase d’appui pour la translation crânio-caudale, médio-latérale, la flexion et l’abduction. Elle a restauré la translation proximo-distale sur 90% de la phase d’appui. La rotation interne a été limitée par la SSL, mais n’a pas été restaurée. Ces résultats montrent que cette technique chirurgicale reproduit une cinématique 3D globalement semblable à celle du grasset sain. La progression de l’arthrose rapportée suite à la stabilisation du grasset par SSL pourrait donc ne pas résulter d’une cinématique 3D anormale. / The impact of surgical correction of cranial cruciate ligament rupture (CCLR) on 3D kinematics has not been thoroughly evaluated in dogs. The success of current techniques remains limited, as illustrated by suboptimal weightbearing and progression of osteoarthritis. The inability to restore the stifle’s 3D kinematics might be a key element in understanding these suboptimal outcomes. The objective of this study was to evaluate the impact of lateral suture stabilization (LSS) on the 3D kinematics of the canine stifle joint. We hypothesized that LSS would not restore 3D kinematics in our model. Ten pelvic limbs collected from euthanized large dogs (25-40 kg) were tested with a previously validated apparatus that simulates trot. Three experimental conditions were compared: (a) intact stifle; (b) unstable stifle following cranial cruciate ligament transection (CCLt) and (c) CCLt stabilized by LSS. Three-dimensional kinematics were collected through 5 gait cycles and curves were analyzed using a Wilcoxon signed-rank test. LSS restored baseline kinematics for the entire stance phase for cranial and lateromedial translation, sagittal flexion, and abduction. It restored distraction over 90% of the stance phase. Internal rotation was limited, but not restored. This in vitro study had limitations, as it used a simplified model of stifle motion and weight-bearing. The results of this study demonstrate that LSS can restore physiologic 3D kinematics largely comparable to those of healthy stifles. Suboptimal outcome in patients following CCLR stabilization by LSS may therefore result from causes other than immediate postoperative abnormal 3D kinematics.