Βελτιστοποίηση συρραφής ρήξεων μηνίσκου με τη χρήση υλικών με μνήμη σχήματος: πειραματική μελέτη

Abstract

Purpose: To evaluate the biomechanical results of meniscal repair in vitro by a Nitinol suture and compare them to Ethibond and Nylon. Methods: The six testing groups consisted of Nitinol, Ethibond and Nylon sutures (2-0 and 3-0). Forty-nine bovine menisci with a vertical longitudinal tear were repaired with one horizontal mattress suture and were fully immersed into a water bath, adjusted to a tensile testing machine. SMA were subjected to 7% elongation in a cold bath prior suturing, which was regained (suture contraction) after immersion of the repaired meniscus in the higher temperature bath of the testing machine. All specimens were subjected to tensile testing and Force/Displacement curves were obtained. Load to 5 mm gap, load to failure, tensile strength, stiffness and mode of failure for each suture group were recorded. Statistical analysis included analysis of variance with Bonferroni correction for the post hoc multiple comparisons. Results: Nylon sutures achieved the lowest scores in all measurements. SMA achieved better, but not significant, scores than Ethibond in load to 5 mm gap and stiffness. The 2-0 and 3-0 SMA suture repair demonstrated the highest average tensile strength and load to failure, with significant differences, being 31% and 50% stronger than Ethibond. Mode of failure included pulling-through the inner segment of meniscus and rupture of the suture at the knot. Conclusions: Nitinol is a promising meniscal suture material, providing better strength properties than conventional sutures and equivalent repair stiffness to Ethibond.

Σκοπός: Τα εμβιομηχανικά αποτελέσματα μηνισκικής συρραφής από ράμμα Nitinol εκτιμήθηκαν in vitro και συγκρίθηκαν με ράμματα Ethibond και Nylon. Μέθοδος: Ράμματα (2.0 και 3.0) από Nitinol, Ethibond και Nylon συγκροτούσαν τις έξι υπό μελέτη ομάδες. Σαραντα-εννέα βόειοι μηνίσκοι με εγκάρσια ρήξη υποβλήθηκαν σε συρραφή με μία οριζόντια ραφή δίκην mattress. Εν συνεχεία εμβαπτίστηκαν πλήρως σε θερμολουτρό, κατάλληλα προσαρμοσμένο σε μηχανή εφελκυσμού. Όλα τα δοκίμια υποβλήθηκαν σε εφελκυσμό και ελήφθησαν Καμπύλες Δύναμης/Μετατόπισης. Οι τιμές φορτίων σε 5 χιλ. διάσταση, φορτίων αστοχίας, τάσης εφελκυσμού, δυσκαμψίας και ο μηχανισμός αστοχίας για κάθε κατηγορία ράμματος καταγράφησαν. Η στατιστική επεξεργασία περιελάμβανε ανάλυση διασποράς (ANOVA) με διόρθωση τύπου Bonferroni για τις πολλαπλές συγκρίσεις. Αποτελέσματα: Τα ράμματα Nylon παρουσίασαν τις χαμηλότερες τιμές σε όλες τις μετρήσεις. Στατιστικά σημαντικές διαφορές δεν παρατηρήθηκαν μεταξύ των SMA και Ethibond στα φορτία πρόκλησης 5 χιλ. διάστασης και στη δυσκαμψία των ραμμάτων. Η ραφή με 2.0 και 3.0 SMA παρουσίασε την υψηλότερη μέση τάση εφελκυσμού και φορτίου αστοχίας, όντας 31% και 50% αντίστοιχα ισχυρότερη της ραφής με Εthibond. Ο μηχανισμός αστοχίας περιελάμβανε την απόσχιση μηνισκικού ιστού από το ράμμα και τη ρήξη του ράμματος στον κόμπο. Συμπεράσματα: Το κράμα Nitinol κρίνεται υποσχόμενο υλικό μηνισκικής συρραφής, παρέχοντας ισχυρότερες μηχανικές ιδιότητες και παρόμοιες τιμές δυσκαμψίας σε σχέση με το Ethibond.