Efeitos do transplante de menisco lateral na estabilidade e biomecânica do joelho: estudo robótico avaliando as técnicas de fixação com bloco ósseo e apenas com sutura

Abstract

Background: The ability of lateral meniscal allograft transplantation (MAT) to improve knee stability and the load-bearing function of the meniscus in a meniscectomized condition is critical for surgical success. Purpose: The purpose of this study was to compare the effects of two lateral MAT fixation techniques –bone block and suture-only– on translational and rotatory knee stability, resultant forces in the meniscal allograft, and in-situ force in the anterior cruciate ligament (ACL). Methods: Using a robotic testing system, loads (134 N anterior tibial load + 200 N axial compression, 5 Nm internal tibial torque + 5 Nm valgus torque, and 5 Nm external tibial torque + 5 Nm valgus torque) were independently and continuously applied during flexion of ten fresh-frozen cadaveric knees. Kinematics and forces data were recorded for four knee states: intact, total lateral meniscectomy, lateral MAT bone-block, and lateral MAT suture-only fixation techniques. A repeated measures analysis of variance (ANOVA) with a post-hoc Bonferroni correction was used to analyze the variations in kinematics and forces at 0º, 30º, 60º, and 90º of knee flexion. Significance was set at p <0.05. Results: When anterior loads were applied, both lateral MAT bone-block and sutureonly fixation techniques decreased medial translation of the tibia that was increased after total lateral meniscectomy at 30º, 60º and 90º of knee flexion by 54.2%, 48.0%, and 50.0%, and 50.0%, 40.0% and 34.6%, respectively (p <0.05). Resultant forces in the meniscal allograft were 50-60% of the resultant forces in the intact lateral meniscus in response to all loading conditions at all knee flexion angles (p <0.05). In-situ force in the ACL decreased up to 27.3% after total lateral meniscectomy (p <0.05), but no increase was observed after either lateral MAT technique (p >0.05). Overall, no significant differences between lateral MAT techniques were observed regarding kinematics and meniscal allograft and ACL forces (p >0.05). Conclusion: Lateral meniscal transplantation reduced medial translation of the tibia that was increased after total lateral meniscectomy in response to anterior loads. Resultant forces in the meniscal allograft were 50-60% of the intact lateral meniscus forces. In the majority of testing conditions, no significant changes of the in-situ force in the ACL were observed after total lateral meniscectomy. Both lateral MAT fixation techniques functioned similarly in response to the loading conditions.

Introdução: O potencial do transplante de aloenxerto meniscal lateral em melhorar a estabilidade do joelho e a função de absorção de carga do menisco após meniscectomia é fundamental para o sucesso cirúrgico. Objetivo: Quantificar os efeitos de duas técnicas de transplante de menisco lateral – com bloco ósseo e apenas com sutura– na estabilidade do joelho translacional e rotacional e nas forças resultantes no aloenxerto meniscal e na força in-situ no ligamento cruzado anterior (LCA). Método: Foi utilizado um sistema de testes robóticos para aplicação de cargas (134 N de carga tibial anterior + 200 N de compressão axial 200 N, 5 Nm de torque tibial interno + 5 Nm de torque em valgo e 5 Nm de torque tibial externo + 5 Nm de torque em valgo) de forma independente e contínua durante a flexão de dez joelhos cadavéricos congelados a fresco. Dados cinemáticos e de forças foram registrados em quatro situações experimentais do joelho: intacto, meniscectomia total lateral, transplante meniscal lateral com bloco ósseo e transplante meniscal lateral apenas com sutura. Uma análise de variância de medidas repetidas (ANOVA) com correção post-hoc de Bonferroni foi usada para analisar as variações na cinemática e nas forças a 0º, 30º, 60º e 90º de flexão do joelho. A significância foi estabelecida em p <0,05. Resultados: Quando foram aplicadas cargas anteriores, ambas as técnicas de transplante meniscal lateral, com bloco ósseo e apenas com sutura, diminuíram a translação medial da tíbia que estava aumentada após meniscectomia total lateral a 30º, 60º e 90º de flexão de joelho em 54,2%, 48,0% e 50,0% e 50,0%, 40,0% e 34,6%, respectivamente (p <0,05). Forças resultantes no aloenxerto meniscal foram 50-60% das forças resultantes no menisco lateral intacto em resposta a todas as condições de carga, em todas as angulações testadas do joelho (p <0,05). A força in-situ no LCA diminuiu em até 27,3% XIII após a meniscectomia total lateral (p <0,05), mas nenhum aumento foi observado após as duas técnicas de transplante meniscal lateral testadas (p >0,05). No geral, não foram observadas diferenças significativas entre as técnicas de transplante meniscal lateral em relação à cinemática, às forças resultantes no aloenxerto meniscal e às forças in-situ no LCA (p >0,05). Conclusão: O transplante meniscal lateral reduziu a translação medial da tíbia que aumentou após a meniscectomia total lateral em resposta às cargas anteriores. Forças resultantes no aloenxerto meniscal foram 50-60% das forças do menisco lateral intactas. Na maioria das condições de teste, não foram observadas alterações significativas na força in-situ no LCA. Ambas as técnicas de fixação do transplante meniscal lateral funcionaram de forma semelhante em resposta às condições de carga.