前十字靱帯 (ACL) 損傷の一次修復における現代の関節鏡アプローチは、特に若い運動選手の治療において新たな関心を呼び起こしました。歴史的に観血的に行われてきた一次 ACL 修復は、長期にわたる追跡調査では不良な結果を示しましたが、ACL 修復の外科的アプローチは、良好な組織品質を備えた近位 ACL 断裂に重点を置いた関節鏡手術に進化しました。 ACL修復により、正常なACL解剖学的構造とACL線維の固有受容特性の保存が可能になります。いくつかの低侵襲性ACL修復技術の開発に加えて、生物学的増強により治癒率が向上し、インプラントの革新が臨床転帰の改善に貢献しています。 ACL縫合糸修復と併せて独立した非吸収性の高強度縫合糸増強を使用した追加の機械的保護は、有望な生体力学的および臨床的転帰を以前に示しており、早期治療におけるその重要性を実証している。修復構造を保護して治癒を可能にします。
調整可能なシングルシンチ皮質ボタン固定は、ボタンの上に縫合糸の結び目を結ぶか縫合糸アンカー固定のいずれかを使用する他の縫合糸修復技術と比較した場合、最適化されたタイムゼロACL張力を示し、安定性が大幅に向上し、より高い極限強度でギャップ形成を減少させました。内部ブレースの強度が追加されたことで、ACL 縫合糸修復構造にかかる隙間の形成とピーク荷重が軽減され、通常の日常活動中に発生する荷重における安定化の可能性がさらに最適化されました。ただし、両方の研究はブタモデルで行われたため、ヒトの靱帯組織における修復の安定化効果は不明のままです。修正された ACL 固定縫合糸は、非吸収性の高強度縫合糸の増強とは独立して段階的に縫合糸修復の張力を調整するための調整可能なループ デバイス (ALD) インプラントとともに簡素化され効率的な縫合糸の通過を可能にするように設計されました。現在、臨床的に記載されている結び目のないアンカーまたは大腿骨ボタン上に縫合糸の結び目を結ぶことを使用する、臨床的に記載されている固定式内部ブレース付き ACL 修復技術と比較した場合、早期および後期のリハビリテーションの負荷範囲で動的にテストされた調整可能な ACL 修復の安定化の可能性に関する生体力学的データが不足しています。 ​​
この研究の目的は、生体力学的な in vitro 研究において、調整可能な ACL 修復技術と結び目のない縫合糸アンカーと結び目のある皮質ボタン固定を使用した固定式 ACL 修復技術の安定化とギャップ形成挙動、および極限破断強度を評価し、比較することでした。調整可能なインプラントを使用した内部固定型 ACL 修復は、両方の固定修復技術と比較して、ギャップ形成の減少と ACL への残留負荷の増加により機械的安定性が向上すると仮説が立てられました。

内部固定型 ACL 修復技術のさまざまな負荷における平均および標準偏差のピーク伸長結果の機能ゾーン は、ネイティブ ACL 機能データと関連した全体的な安定化の可能性を示すために確立されました。アンカー群と SCL 群ではピーク伸長挙動が類似しているため ( P = 0.87)、複合機能ゾーンが確立されましたが、ANCOVA テストでは、 調整可能な ACL 修復技術 (SCL) の安定化の可能性が統計的に高い ( P < 0.001) ことが示されました。

テスト終了時にACL修復を介して伝達される負荷の大きさが定量化され、固定グループと比較した場合、調整可能なACL修復技術の方が適用されたすべての負荷レベルで有意に高いことがわかりました( P  < .001)。アンカー グループは、より高い荷重レベル (250 N および 350 N) で SCL グループと比較した場合、修復中に伝達される荷重の量が大幅に多かったことが実証されました

より高い耐荷重能力と同時に、調整可能な ACL 修復固定により、固定 ACL 修復グループよりもギャップ形成が大幅に小さくなりました。どちらの固定 ACL 修復グループも 150 N 以上のピーク荷重レベルからギャップ形成の増加を示しましたが、調整可能な技術では 250 N までギャップ形成は見られず、最終ピーク荷重 350 N ではギャップが 0.05 ± 0.05 mm と大幅に小さくなりました。 

すべての試験片は定期テストの終了に達し、不合格となりました。 SCL-ALD およびアンカー グループの最終破損荷重は 、SCL グループと比較して大幅に増加していることがわかりました ( P < 0.001) 。最終的な剛性は、両方の固定グループと比較した場合、およびアンカー (33.7 ± 5.8 N/mm) と SCL (14.6 ± 4.1 N/mm) の間で比較した場合、SCL -  ALD (62.9 ± 10.6 N/mm) で大幅に増加しました (P < 0.001)。 mm) 。 SCL 構成では結び目のずれとして失敗が発生しましたが、アンカーおよび SCL-ALD グループではそれぞれアンカー固定部位および組織の縫合糸のずれが観察されました。

この研究の最も重要な発見は、新たにリリースされた結び目のない調整可能なACL修復インプラントが、人間の死体の内部ブレース増強による負荷分散構成の固定修復技術よりもギャップ形成が大幅に少なく、高い耐荷重能力で安定性が向上したということでした。SCL グループとアンカー グループでは、ピーク荷重レベル 150 N からギャップ形成が増大し、最終ギャップ約 2 mm に達しましたが、調整可能な技術では 250 N までギャップは発生せず、350 N ではギャップ形成がほとんどありませんでした (<0.5 mm)。 
全体として、すべての内部ブレース付き ACL 修復技術は、ネイティブ ACL 機能ゾーンの安定性を完全に回復するのに十分な機械的安定化を提供しました。

ACL修復の利点には、移植部位の罹患率を排除しながら、生来の神経血管の解剖学的構造と固有受容を保存し、修復不全の修正として一次ACL再建を容易に実行できることが含まれます。さらに、関節鏡視下ACL一次修復術を受けている患者は、再建術を受けている患者に比べて、日常的に膝を意識することが少ないことが示されています。生物学的治癒環境の最適化と、残存組織の質が良好な急性ACL近位断裂に焦点を当てたより慎重な患者選択に加えて、結び目のない調節可能な縫合糸修復などの革新的な技術により、臨床転帰がさらに改善される可能性がある。大腿骨 ACL 断端を縫合し、挿入部位の隣のボタンまたは縫合糸アンカーに結び目を付けることによって骨トンネルを通して縫合糸を固定する方法では、生来の ACL 機能の生体内要件に関連して安定化の可能性が限られています。縫合糸修復に加えて生物学的または機械的増強を含む、より最近に記載されたアプローチは、有望な生体力学的および臨床的結果を明らかにしました。内部装具の増強は修復構造を強化し、早期の可動化と治癒の重要な時期に膝の安定性を回復します。私たちの知る限り、この研究は、人間の死体の内部ブレースと負荷分散構成で従来の皮質ボタンまたは縫合糸アンカー固定を備えた新しい臨床的に利用可能な結び目のない調整可能なACL修復システムの機械的性能を評価および比較した最初の研究です。

ACL一次修復固定用の結び目のない調整可能なインプラントの利点には、効率的な関節鏡視下縫合糸の通過と、構造物に（再）張力を加える能力が含まれます。張力調整能力が制限された固定縫合糸修復技術とは対照的に、調整可能な修復インプラントの張力調整は、膝を全可動域で繰り返した後の術中の再張力を含め、膝の屈曲の任意の角度で実行できます。この研究における調整可能な張力は、膝を完全に伸展させるシミュレーションで実行されました。したがって、より高い膝屈曲角度での張力は、ACL修復に「過度の張力」を与える可能性があり、ACL固定部位での応力が大きくなり、縫合糸によって引き起こされる初期ギャップ形成につながります。同様に、内部ブレースは常に膝関節が完全に伸展した状態で固定されました。修復構造の術中のプレコンディショニングにより、ACL 組織を大腿骨壁までさらに縮小することができます。縫合糸修復のプレコンディショニングプロセス後の独立した内部ブレース増強の最終固定は、弱い縫合糸修復を過剰な負荷や隙間の形成から保護します。修復されたACLの機械的安定化の可能性は不均等であるにもかかわらず、再接近したACLの生物学的治癒プロセスは負荷刺激に依存するため、弱い縫合糸修復における負荷分散は増強コンセプトの重要な側面です。固定縫合構造で修復された靱帯の荷重は、一般に、適用されるすべてのピーク荷重にわたって制限されていましたが、主な安定装置として内部ブレースを使用した場合、特に小さな荷重（50 N の 5% 未満）では低くなりました。調整可能なインプラントを使用した縫合糸修復のプレコンディショニングにより、初期の沈下効果とギャップ形成が軽減され、ACL 再接近時の一次固定が改善されました。結び目の滑りや縫合糸による沈下効果による ACL 修復張力損失 (<1 N) に相当する隙間の減少は、シミュレーションによる早期および後期のリハビリテーション荷重中のより高い固定強度と耐荷重能力に関連している可能性があります。したがって、調整可能な縫合糸で修復された靱帯を介して伝達される荷重の量が増加することで、荷重の分散が発生しました。 ACL治癒のための初期張力と負荷の最適量の臨床的意味はまだ不明であるが、早期および後期のリハビリテーション活動に従って、大腿骨壁との接触を失うことなく、縫合糸で修復した靱帯上に徐々に増加する負荷を術後すぐに負荷することで、治癒中の組織に適切な機械的刺激を与えます。
縫合糸で修復されたACLの大腿骨壁からの大きな隙間形成を伴う過度のストレッチ、または靱帯治癒のための不十分な負荷刺激によるACL修復の過保護は、瘢痕組織形成の質を損なう無秩序な線維化プロセスを誘発する可能性があります。
現在の結果を、前後の弛み試験のための前方引き出し試験によるせん断荷重を使用した研究と直接比較することは、試験プロトコルと試験設定が異なるため困難です。ブタ組織における縫合糸修復と内部装具の増強による急性近位ACL断裂の治療に関する以前の生体力学的試験に基づいて、現在の試験結果はこれらの所見と一致しています。一般に、ギャップ形成を制限したさまざまな内部固定型 ACL 修復技術では、生来の ACL 機能に応じた適切な機械的安定化が見られました。両方の研究における関連するACL修復グループ間の耐荷重およびギャップ形成挙動のわずかな違いは、(1) インプラントデバイスの一次固定安定性の違い、および(2) ヒトとブタの組織間の構造特性の違いにより生じた可能性があります。 。前靱帯束と後靱帯束の固定に 2 つのループを使用したさらなる生体力学的研究は、調整可能な ACL 修復固定による一次安定化のさらなる改善の可能性を評価するのに役立つ可能性があります。
縫合糸修復靱帯のプレコンディショニングを伴うACL修復のための内部ブレース結び目のない調整可能な固定は、固定縫合糸修復と比較して、ACLのより高い荷重分担と制限されたギャップ形成（<0.5 mm、最大350 N）により全体の安定性を高めました。すべての内部ブレース修復により、ネイティブ ACL 機能に従って安定性が回復されました。

まとめ

内部ブレースがあらかじめ組み込まれた、結び目のない張力のある一次前十字靱帯（ACL）修復システムがリリースされました。現在のところ、ヒト ACL 組織の固定修復と比較した場合の、調整可能なシステムの安定化およびギャップ形成挙動に関する生体力学的データはありません。
内部ブレースを使用した結び目のない調整可能な縫合糸修復は、固定修復と比較して隙間の形成が少なく、全体的により高い構造の安定性と ACL へのより大きな荷重分担を提供します。
さまざまなピーク荷重でのピーク伸長は、 両方の固定グループと比較した場合、SCL-ALD の有意に高い ( P < .001) 安定化を示しました。特に低荷重 (50 N の 48%) では、SCL-ALD の荷重配分が大幅に高く ( P  < .001)、ギャップの形成は 250 N まで制限されたままでした。より低い荷重 (50、150 N) での構造体 (<6%) では、これらのグループでのギャップ形成は 150 N の荷重で始まり、著しく高いギャップにつながりました ( P  < 0.001)。 SCL-ALD およびアンカー グループの最終破損荷重は、 SCL と比較して大幅に増加しました ( P < 0.001)。 SCL-ALD の剛性 (62.9 ± 10.6 N/mm) は大幅に増加しました ( P  < 0.001)。
縫合糸修復靱帯のプレコンディショニングを伴うACL修復のための内部ブレース結び目のない調整可能な固定は、固定縫合糸修復と比較して、ACLのより高い荷重分担と制限されたギャップ形成（<0.5 mm、最大350 N）により全体の安定性を高めました。すべての内部ブレース修復により、ネイティブ ACL 機能に従って安定性が回復されました。