Perfusion khu vực khác nhau của dây chằng chéo trước ở người: Đánh giá bằng hình ảnh cộng hưởng từ định lượng

Journal of Experimental Orthopaedics - Tập 9 - Trang 1-9 - 2022
Kenneth M. Lin1, Harmen D. Vermeijden1, Craig E. Klinger1, Lionel E. Lazaro2, Scott A. Rodeo1, Jonathan P. Dyke3, David L. Helfet1, Gregory S. DiFelice1
1Department of Orthopaedic Surgery, Hospital for Special Surgery, New York, USA
2Miami Orthopedics and Sports Medicine Institute, Baptist Health South Florida, Miami, USA
3Citigroup Biomedical Imaging Center and Weill Cornell Medicine, New York, USA

Tóm tắt

Tái tạo phẫu thuật là tiêu chuẩn hiện tại trong điều trị đứt dây chằng chéo trước (ACL) ở những người có hoạt động thể chất cao. Gần đây, đã có sự quan tâm mới đến việc sửa chữa nguyên phát các tổn thương dây chằng chéo trước gần. Dù vậy, sinh học và khả năng lành thương của dây chằng chéo trước hiện vẫn chưa được hiểu rõ. Sự phân bổ mạch máu là rất quan trọng trong quá trình lành thương của dây chằng chéo trước; tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây về tính mạch máu của dây chằng chéo trước chủ yếu dựa trên các kỹ thuật mô học định tính và giải phẫu. Mục tiêu của nghiên cứu là sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ định lượng có tăng cường chất cản quang để so sánh lưu lượng máu tương đối của một phần ba gần, giữa và xa của dây chằng chéo trước tại chỗ. Chúng tôi giả thuyết rằng lưu lượng máu sẽ lớn nhất ở phần ba gần. Mười bốn đầu gối xác chết đã được nghiên cứu (8 phụ nữ, 6 nam), tuổi từ 25–61 tuổi. Các động mạch đùi nông, xương chày trước và xương chày sau đã được đặt ống thông; mà không cần thực hiện giải phẫu trong khớp. Hình ảnh cộng hưởng từ định lượng có tăng cường chất cản quang được thực hiện theo một quy trình đã được thiết lập trước đó. Các vùng của dây chằng chéo trước tương ứng với phần ba gần, giữa và xa đã được xác định trên các hình ảnh ngang chéo trước khi tăng cường. Sự tăng cường tín hiệu (được chuẩn hóa theo sụn chày) đã được định lượng để đại diện cho lưu lượng máu khu vực dưới dạng tỷ lệ phần trăm của tổng lưu lượng máu dây chằng chéo trước. Các thống kê so sánh được tính toán bằng cách sử dụng ANOVA đo lặp lại, và các so sánh cặp được thực hiện bằng phương pháp Bonferroni. Lưu lượng máu tương đối đến các vùng dây chằng chéo trước gần, giữa và xa lần lượt là 56,0% ±17,4%, 28,2% ±14,6%, và 15,8% ±16,3%, với p = 0,002. Lưu lượng máu tương đối đến phần ba gần lớn hơn đáng kể so với phần giữa (p = 0,007) và phần xa (p = 0,001). Không tìm thấy sự khác biệt có tính chất thống kê trong lưu lượng máu tương đối giữa phần giữa và phần xa (p = 0,281). Phân tích nhóm hậu kiểm cho thấy lưu lượng máu phần gần cao hơn ở nam giới (66,9% ±17,3%) so với nữ giới (47,8% ±13,0%), p = 0,036. Sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ định lượng, dây chằng chéo trước ở người lớn tại chỗ cho thấy lưu lượng máu tương đối lớn nhất ở phần ba gần, gần gấp 2 lần phần giữa và gấp 3 lần phần xa. Kiến thức về nguồn cung cấp mạch máu dây chằng chéo trước khác nhau là rất quan trọng để hiểu quá trình bệnh sinh của chấn thương dây chằng chéo trước và quá trình lành sinh học sau nhiều hình thức điều trị phẫu thuật khác nhau.

Từ khóa

#dây chằng chéo trước #tái tạo phẫu thuật #lưu lượng máu #hình ảnh cộng hưởng từ định lượng #sinh lý học dây chằng

Tài liệu tham khảo

Herzog MM, Marshall SW, Lund JL, Pate V, Mack CD, Spang JT (2018) Trends in incidence of ACL reconstruction and concomitant procedures among commercially insured individuals in the United States, 2002-2014. Sports Health 10(6):523–531 Chalmers PN, Mall NA, Moric M, Sherman SL, Paletta GP, Cole BJ et al (2014) Does ACL reconstruction alter natural history?: a systematic literature review of long-term outcomes. J Bone Joint Surg Am 96(4):292–300 Sanders TL, Kremers HM, Bryan AJ, Fruth KM, Larson DR, Pareek A et al (2016) Is anterior cruciate ligament reconstruction effective in preventing secondary meniscal tears and osteoarthritis? Am J Sports Med 44(7):1699–1707 Sanders TL, Pareek A, Kremers HM, Bryan AJ, Levy BA, Stuart MJ et al (2017) Long-term follow-up of isolated ACL tears treated without ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 25(2):493–500 Sundemo D, Sernert N, Kartus J, Hamrin Senorski E, Svantesson E, Karlsson J et al (2018) Increased postoperative manual knee laxity at 2 years results in inferior long-term subjective outcome after anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med 46(11):2632–2645 Grave B, Sugiguchi F, Bedi A, Rodeo S (2017) Biology of anterior cruciate ligament graft healing. In: Noyes FR, Barber-Westin SD (eds) Noyes’ knee disorders: surgery, rehabilitation, clinical outcomes, 2nd edn. Elsevier, Philadelphia, pp 111–124 Raines BT, Naclerio E, Sherman SL (2017) Management of Anterior Cruciate Ligament Injury: What's In and What's out? Indian J Orthop 51(5):563–575 van der List JP, DiFelice GS (2017) Role of tear location on outcomes of open primary repair of the anterior cruciate ligament: a systematic review of historical studies. Knee 24(5):898–908 Hetsroni I, Delos D, Fives G, Boyle BW, Lillemoe K, Marx RG (2013) Nonoperative treatment for anterior cruciate ligament injury in recreational alpine skiers. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 21(8):1910–1914 Nguyen DT, Ramwadhdoebe TH, van der Hart CP, Blankevoort L, Tak PP, van Dijk CN (2014) Intrinsic healing response of the human anterior cruciate ligament: an histological study of reattached ACL remnants. J Orthop Res 32(2):296–301 DiFelice GS, van der List JP (2018) Clinical outcomes of arthroscopic primary repair of proximal anterior cruciate ligament tears are maintained at mid-term follow-up. Arthroscopy 34(4):1085–1093 Hoogeslag RAG, Brouwer RW, de Vries AJ, Boer BC, Huis In 't Veld R (2020) Efficacy of Nonaugmented, Static Augmented, and Dynamic Augmented Suture Repair of the Ruptured Anterior Cruciate Ligament: A Systematic Review of the Literature. Am J Sports Med 48(14):3626–37 van der List JP, Vermeijden HD, Sierevelt IN, DiFelice GS, van Noort A, Kerkhoffs G (2020) Arthroscopic primary repair of proximal anterior cruciate ligament tears seems safe but higher level of evidence is needed: a systematic review and meta-analysis of recent literature. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 28(6):1946–1957 Scapinelli R (1997) Vascular anatomy of the human cruciate ligaments and surrounding structures. Clin Anat 10(3):151–162 Toy BJ, Yeasting RA, Morse DE, McCann P (1995) Arterial supply to the human anterior cruciate ligament. J Athl Train 30(2):149–152 Dunlap J, McCarthy JA, Joyce ME, Ogata K, Shively RA (1989) Quantification of the perfusion of the anterior cruciate ligament and the effects of stress and injury to supporting structures. Am J Sports Med 17(6):808–810 Duthon VB, Barea C, Abrassart S, Fasel JH, Fritschy D, Ménétrey J (2006) Anatomy of the anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14(3):204–213 Hensler D, Illingworth KD, Musahl V, Working ZM, Kobayashi T, Miyawaki M et al (2015) Does fibrin clot really enhance graft healing after double-bundle ACL reconstruction in a caprine model? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 23(3):669–679 Sasaki K, Kuroda R, Ishida K, Kubo S, Matsumoto T, Mifune Y et al (2008) Enhancement of tendon-bone osteointegration of anterior cruciate ligament graft using granulocyte colony-stimulating factor. Am J Sports Med 36(8):1519–1527 Setiawati R, Utomo DN, Rantam FA, Ifran NN, Budhiparama NC (2017) Early graft tunnel healing after anterior cruciate ligament reconstruction with intratunnel injection of bone marrow mesenchymal stem cells and vascular endothelial growth factor. Orthop J Sports Med 5(6):2325967117708548 Lazaro LE, Wellman DS, Klinger CE, Dyke JP, Pardee NC, Sculco PK et al (2013) Quantitative and qualitative assessment of bone perfusion and arterial contributions in a patellar fracture model using gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging: a cadaveric study. J Bone Joint Surg Am 95(19):e1401–e1407 Dewar DC, Lazaro LE, Klinger CE, Sculco PK, Dyke JP, Ni AY et al (2016) The relative contribution of the medial and lateral femoral circumflex arteries to the vascularity of the head and neck of the femur: a quantitative MRI-based assessment. Bone Joint J 98-b(12):1582–1588 Gadinsky NE, Lin KM, Klinger CE, Dyke JP, Kleeblad LJ, Shea KG, et al. (2021). Quantitative assessment of the vascularity of the skeletally immature patella: A cadaveric study using magnetic resonance imaging. J Child Orthop 15(2):157–65 Lin KM, Gadinsky NE, Klinger CE, Dyke JP, Rodeo SA, Green DW et al (2021) Increased vascularity in the neonatal versus adult Meniscus: evaluation with magnetic resonance imaging. Cartilage 13(2_suppl):1562S–1569S Camp CL, Klinger CE, Lazaro LE, Villa JC, van der List JP, Altchek DW et al (2018) Osseous vascularity of the medial elbow after ulnar collateral ligament reconstruction: a comparison of the docking and modified jobe techniques. Orthop J Sports Med 6(4):2325967118763153 Jones KJ, Lazaro LE, Taylor SA, Pardee NC, Dyke JP, Hannafin JA et al (2016) Quantitative assessment of patellar vascularity following bone-patellar tendon-bone autograft harvest for ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 24(9):2818–2824 Lazaro LE, Sculco PK, Pardee NC, Klinger CE, Dyke JP, Helfet DL et al (2013) Assessment of femoral head and head-neck junction perfusion following surgical hip dislocation using gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging: a cadaveric study. J Bone Joint Surg Am 95(23):e1821–e1828 Rollick NC, Gadinsky NE, Klinger CE, Kubik JF, Dyke JP, Helfet DL et al (2020) The effects of dual plating on the vascularity of the distal femur. Bone Joint J 102-b(4):530–538 Krause M, Freudenthaler F, Frosch KH, Achtnich A, Petersen W, Akoto R (2018) Operative versus conservative treatment of anterior cruciate ligament rupture. Dtsch Arztebl Int 115(51–52):855–862 Monk AP, Davies LJ, Hopewell S, Harris K, Beard DJ, Price AJ (2016) Surgical versus conservative interventions for treating anterior cruciate ligament injuries. Cochrane Database Syst Rev 4(4):Cd011166 Gobbi A, Whyte GP (2018) Long-term outcomes of primary repair of the anterior cruciate ligament combined with biologic healing augmentation to treat incomplete tears. Am J Sports Med 46(14):3368–3377 Jonkergouw A, van der List JP, DiFelice GS (2019) Arthroscopic primary repair of proximal anterior cruciate ligament tears: outcomes of the first 56 consecutive patients and the role of additional internal bracing. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 27(1):21–28 van der List JP, DiFelice GS (2018) Preoperative magnetic resonance imaging predicts eligibility for arthroscopic primary anterior cruciate ligament repair. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 26(2):660–671 Achtnich A, Herbst E, Forkel P, Metzlaff S, Sprenker F, Imhoff AB et al (2016) Acute proximal anterior cruciate ligament tears: outcomes after arthroscopic suture anchor repair versus anatomic single-bundle reconstruction. Arthroscopy 32(12):2562–2569 Ahmad SS, Schürholz K, Liechti EF, Hirschmann MT, Kohl S, Klenke FM (2020) Seventy percent long-term survival of the repaired ACL after dynamic intraligamentary stabilization. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 28(2):594–598 Murray MM, Fleming BC, Badger GJ, Freiberger C, Henderson R, Barnett S et al (2020) Bridge-enhanced anterior cruciate ligament repair is not inferior to autograft anterior cruciate ligament reconstruction at 2 years: results of a prospective randomized clinical trial. Am J Sports Med 48(6):1305–1315 Tomita F, Yasuda K, Mikami S, Sakai T, Yamazaki S, Tohyama H (2001) Comparisons of intraosseous graft healing between the doubled flexor tendon graft and the bone-patellar tendon-bone graft in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 17(5):461–476 Hu J, Qu J, Xu D, Zhang T, Zhou J, Lu H (2014) Clinical outcomes of remnant preserving augmentation in anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 22(9):1976–1985 Tie K, Chen L, Hu D, Wang H (2016) The difference in clinical outcome of single-bundle anterior cruciate ligament reconstructions with and without remnant preservation: a meta-analysis. Knee 23(4):566–574 Cheung EC, Boguszewski DV, Joshi NB, Wang D, McAllister DR (2015) Anatomic factors that may predispose female athletes to anterior cruciate ligament injury. Curr Sports Med Rep 14(5):368–372 Bouras T, Fennema P, Burke S, Bosman H (2018) Stenotic intercondylar notch type is correlated with anterior cruciate ligament injury in female patients using magnetic resonance imaging. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 26(4):1252–1257 Sutton KM, Bullock JM (2013) Anterior cruciate ligament rupture: differences between males and females. J Am Acad Orthop Surg 21(1):41–50 Chen J, Kim J, Shao W, Schlecht SH, Baek SY, Jones AK et al (2019) An anterior cruciate ligament failure mechanism. Am J Sports Med 47(9):2067–2076