L’attuale studio discute le caratteristiche meccaniche di varie condizioni di carico ciclico in un modello porcino di riparazione della sutura del tendine rotuleo. I test di carico ciclico sono stati utilizzati per rappresentare i movimenti regolari o le attività di riabilitazione dopo la riparazione del tendine . I parametri della deformazione media del gap, della deformazione residua e dello spostamento cumulativo sono stati utilizzati per descrivere i risultati della sutura. La deformazione del gap in un ciclo specifico rappresenta la stabilità della sutura, mentre la deformazione residua illustra l’allentamento della sutura in una condizione di non carico. Lo spostamento cumulativo rappresenta l’allentamento totale della tecnica di sutura, che potrebbe essere utilizzata per confrontare varie tecniche di riparazione. Inoltre, la maggior parte degli studi ha applicato il carico sotto i cicli 250 e ha riportato solo la lunghezza totale di allungamento. L’allungamento e la deformazione a specifiche condizioni cicliche dovrebbero essere riportati perché questi dati potrebbero fornire valori di riferimento e aiutare a comprendere le proprietà della tecnica di sutura, che alla fine aiuterà i chirurghi o i terapeuti a impostare programmi di riabilitazione post-operatoria.
Durante il test di carico ciclico, lo slittamento del nodo, la deformazione della sutura, la proprietà di viscoelasticità e la risposta elastica del tendine possono contribuire agli spostamenti. Sebbene la deformazione al ciclo iniziale fosse < 5 mm (fallimento clinico) nel nostro studio, la più grande deformazione del gap e la deformazione residua sono state trovate al carico iniziale. La mobilizzazione precoce e la riabilitazione dopo la riparazione del tendine sono state enfatizzate . Un carico adeguato durante la riabilitazione e una riparazione più forte sono importanti per prevenire la ri-rottura o l’adesione del tendine. Studi precedenti hanno riportato che il fallimento clinico apparirebbe facilmente (in media circa 12 cicli di carico), e successivamente portare ad un ritardo nella riparazione del meccanismo estensore del ginocchio con la sola sutura . La riparazione del tendine con aumento potrebbe fornire una maggiore stabilità per ridurre il rischio di ri-rottura e aiutare l’accelerazione del programma di riabilitazione.
Schliemann et al. progettato un test carico-guasto e un protocollo di rampa di carico ciclico (60 N, 120 N, 180 N e 240 N) in un modello suino per confrontare le proprietà biomeccaniche della riparazione del tendine rotuleo con l’aumento . Sono stati applicati quattro carichi diversi per 300 cicli e un totale di 1200 cicli sono stati completati in test ciclici. I carichi massimi riportati nei test carico-guasto sono stati approssimativamente 538 N, 445 N e 344 N per la riparazione del tendine con cavo, sutura polidiossanone e ancoraggio di sutura, rispettivamente. L’allungamento totale dopo il caricamento ciclico 1200 era 13,85, 15,40 e 20,09 mm per il cavo del cavo, la sutura del polidiossanone e la riparazione dell’ancora della sutura, rispettivamente. Sebbene la riparazione del tendine con l’aumento possa tollerare un carico maggiore rispetto alle suture di Krackow da sole al caricamento iniziale del ciclo, l’applicazione di carichi più grandi (180 N e 240 N) nella fase successiva (ciclo 600th–1200th) porta ancora a un fallimento della riparazione del tendine. L’altro studio ha utilizzato un modello bovino per confrontare le proprietà di tre metodi di riparazione, tra cui #5 Ethibond tendin repair plus wire, #5 FiberWire repair plus augmentation e #5 Ethibond repair plus #5 FiberWire augmentation . Alla prova di estrazione statica, il carico medio alla formazione di lacuna di 5 millimetri ha variato da 115,6 a 91,2 libbre, che sostiene il vantaggio di aumento. McKeon et al. rispetto diverse configurazioni del punto Krackow nei tendini di Achille dei suini, e non sono state trovate differenze statistiche tra due, quattro o sei anelli di bloccaggio . La resistenza meccanica della sutura di Krackow riportata in un altro studio ha indicato che due singole file di suture Krackow No. 5 Ethibond hanno mostrato una maggiore resistenza al fallimento rispetto al punto Bunnell di Mersiline No. 2 . Inoltre, le configurazioni ad anello delle suture Ethibond sono state utilizzate nella fissazione della frattura rotulea. Harrell et al. progettato uno studio in vitro per confrontare le proprietà del filo di acciaio inossidabile a 18 gauge, Mersilene ed Ethibond, con più anelli . I risultati del loro studio hanno indicato che il carico di snervamento di più No. 5 Suture Ethibond era simile alla forza del filo di acciaio inossidabile 18-gauge. I risultati possono anche supportare le suture multiple utilizzate nello studio attuale, che potrebbero fornire una migliore tensione nella riparazione del tendine. Inoltre, una migliore stabilità della sutura può migliorare la stabilità della rotula, che impedirebbe il dolore al ginocchio anteriore .
Ravalin et al. confrontato la formazione di gap dopo 250 cicli tra riparazione sutura standard, aumento sutura, e l’aumento del cavo in un modello cadavere . La riparazione standard della sutura ha mostrato il più grande spostamento (7.3 mm), mentre l’aumento della sutura e l’aumento del cavo mostravano spostamenti rispettivamente di 4,9 e 3,5 mm. Un altro studio ha utilizzato il metodo transpatellare con n. 5 suture Ethibond e ha trovato spostamenti di gap di 3,4, 5,5, 7,3 e 8,5 mm dopo 1, 10, 100 e 250 cicli, rispettivamente . I test di carico ciclico in entrambi gli studi hanno simulato il movimento del ginocchio tra 90° di flessione del ginocchio e l’estensione completa. Il carico applicato al tendine con sistema a puleggia è diverso dal modello animale osso-tendine-osso. L’intervallo di movimento dell’arto posteriore porcino è inferiore a quello negli esseri umani e l’impostazione sperimentale nello studio attuale non potrebbe rappresentare il meccanismo di lesione reale, che è una limitazione del nostro studio.
Nel protocollo di riabilitazione post-operatoria, l’esercizio isometrico, il rafforzamento muscolare dell’anca e la flessione passiva del ginocchio sono raccomandati nella prima fase, seguita da un delicato esercizio attivo di movimento in posizione prona . Il carico medio durante la flessione attiva del ginocchio in posizione prona è di circa 70 N, che è inferiore al carico che abbiamo usato nel nostro studio. Non causerebbe facilmente la ri-rottura e potrebbe impedire l’adesione congiunta. Tuttavia, sebbene il paziente possa ricevere programmi di riabilitazione precoce e iniziare l’esercizio di movimento in posizione prona, la flessione del ginocchio in condizioni di carico deve essere eseguita dopo 6-8 settimane. Nel nostro studio, tutti i campioni che hanno ricevuto un carico ciclico di 200 N di peso non sono riusciti prima dei cicli 200, il che indica che si raccomanda l’esercizio con pesi, come una leggera flessione del ginocchio, durante la fase tardiva per prevenire il fallimento della riparazione del tendine.
Il modello animale è stato utilizzato per studiare le prestazioni biomeccaniche dell’articolazione del ginocchio . Sebbene il modello porcino che abbiamo progettato non potesse riflettere il movimento naturale del ginocchio, i campioni provenienti da donatori umani devono affrontare limitazioni a causa dell’età del donatore. I donatori sono di solito più vecchi dei pazienti che soffrono di rottura del tendine rotuleo. Inoltre, farmaci come steroidi o degenerazione, che influenzano entrambe le proprietà del tendine rotuleo, non possono essere esclusi. Pertanto, il modello suino è accettabile in molti studi biomeccanici. Inoltre, dovrebbe essere considerata l’influenza della guarigione dei tessuti dopo l’operazione. In condizioni in vivo, il tessuto molle può condividere il carico e il materiale di fissazione o la sutura possono essere diminuiti.
