Analyse der biomechanischen Eigenschaften der primären Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten im Vergleich zu etablierten Nahttechniken am Tiermodell

Abstract

Die Durchtrennung der Beugesehnen der Hand ist eine häufig zu sehende und oft mit Komplikationen verbundene Verletzung, deren primäre Therapie der Wahl in der operativen Adaption der Sehnenstümpfe besteht. Die Ansprüche an die Beugesehnennaht sind hoch und beinhalten eine ausreichend kräftige Naht, die den Zugbelastungen einer frühfunktionellen Mobilisation standhalten kann, nur geringe Spaltbildung zulässt und Reibung und somit Adhäsion verhindert.Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung definierter biomechanischer Eigenschaften der primären Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten im Vergleich zur Zechnernaht und zur modifizierten Kreuzstichnaht am Tiermodell. Weiterhin war zu überprüfen, ob die primäre Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten den Anforderungen einer übungsstabilen Beugesehnennaht gerecht werden und im klinischen Alltag Anwendung finden kann.Den Untersuchungen gingen makroskopische und histologische Vergleiche humaner und porciner Sehnen voraus, die die Wahl des porcinen Tiermodells bestätigten.Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurde die Kraft (N) bei Versagen der Naht, die Spaltbildung (mm) bei Nahtversagen, die Kraft (N) bei 1 mm, 2 mm, 3 mm sowie 1 cm Spaltbildung und der Versagensmechanismus der Nähte überprüft. Hierzu wurden die porcinen Sehnen freipräpariert und in situ adaptiert. Es wurden jeweils 16 Sehnen mittels der 2-strängigen Zechnernaht, der 4-strängigen modifizierten Kreuzstichnaht und der ebenfalls 4-strängigen primären Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten verbunden.Während der anschließenden Zugversuche wurden die mit unterschiedlichen Nahttechniken vernähten Sehnen sowie 16 als Kontrollgruppe geltende native Sehnen mit einer Zuggeschwindigkeit von 0,1 mm/s maximalbelastet. Während dieser Zugversuche wurden Zeit, Weg und Kraft gemessen und anhand digitaler Videoaufzeichnungen und Fotos begutachtet. Die statistische Auswertung erfolgte im explorativen Sinn anhand des Kruskal-Wallis-H Tests sowie des Mediantests. Es wurde deutlich, dass die beiden 4-strängigen Nahttechniken, die modifizierte Kreuzstichnaht sowie die primäre Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten, einander hinsichtlich der Kraft und des Spaltbildungsverhaltens ebenbürtig und in beiden Aspekten der 2-strängigen Zechnernaht überlegen sind.Die primäre Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten weist darüber hinaus im Vergleich zur modifizierten Kreuzstichnaht deutlich weniger Nahtmaterial auf der Sehnenoberfläche auf, was einen geringeren Gleitwiderstand und damit ein geringeres Risiko für Adhäsionen bietet.Aufgrund ihrer großen Belastbarkeit, der verminderten Spaltbildung und ihrer reibungsminimierenden Fadenführung sollte die primäre Beugesehnennaht mit Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten, trotz der komplexeren und damit zeitintensiveren Fadenführung, im klinischen Alltag Anwendung finden.Die Literaturrecherche zeigte besonders deutlich, dass die Vergleichbarkeit von Untersuchungen und Arbeiten mit ähnlichem Kontext, hier biomechanische Eigenschaften unterschiedlicher Nahttechniken, durch den Mangel an standardisierenden Definitionen der zu berücksichtigenden Bedingungen erschwert ist. Die Vielzahl der Modifikationen bestehender Nahttechniken demonstriert die fehlende Entscheidung zur Einigung auf einen Goldstandard.Neben der Optimierung und Weiterentwicklung der Nahttechniken wäre daher auch die Entwicklung von Leitlinien zu Beugesehnenverletzungen der Hand wünschenswert. The severing of the flexor tendons of the hand is a prevelant injury, which is often associated with complications. The primary treatment of choice is the operational adaptation of the tendon stumps.The demands on the flexor tendon suture are high and include a sufficiently strong suture that can withstand the tensile loads of an early functional mobilization, permitting only small gap formation and friction, thus preventing adhesion.The aim of the present study was to analyze predefined biomechanical properties of the primary flexor tendon suture including Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten , compared to the Zechnernaht and a modified cross-stitching suture on an animal model. Furthermore, it was examined, whether the primary flexor tendon suture including Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten can withstand the requirements of a mobilization-stable flexor tendon suture and if clinical practice may be applied.The investigations were preceded by macroscopic and histological comparisons of human and porcine tendons. Those confirmed the choice of the porcine animal model.Within the experimental studies the force (N) upon malfunction of the suture, the formation of gaps (mm) at suture malfunction, the force (N) at 1 mm, 2 mm, 3 mm and 1 cm gap formation as well as the malfunction mechanism of the sutures were examined. For this purpose, the porcine tendons were dissected and adapted in situ. In each case 16 tendons were connected with the help of the 2-string Zechnernaht, the 4-stranded modified cross-stitching and the 4-strand primary flexor tendon suture including the Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten . During the subsequent tensile tests the sewn tendons of the different suture techniques as well as 16 native tendons of the control group were maximally strained with a pulling rate of 0.1 mm / s. During these tensile tests time, path and force were measured and evaluated based on digital video recordings and photos. The statistical analysis was performed in exploratory sense using the Kruskal-Wallis H test and the median test.The results showed that the two 4-string suture techniques, the modified cross-stitching and the primary flexor tendon suture including Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten , are on a par with each other regarding the force and the formation of gaps, while being superior in both aspects to the 2-string Zechnernaht.Furthermore, the primary flexor tendon suture including Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten evinces, in comparison to the modified cross-stitching suture, significantly less suture material on the tendon surface, which leads to a lower sliding resistance and therefore a lower risk of adhesions.Due to its strong resilience, the reduced gap formation and the friction-minimizing thread guiding, the primary flexor tendon suture including Schlingen-, Stich- und Knüpfknoten should be used in clinical practice, in spite of the more complex and therefore more time-consuming thread guide.During the literature review it became obvious that the comparability of studies and experiments within a similar field, in this context the biomechanical properties of different suturing techniques, is difficult, due to the lack of standardized definitions of the relevant properties. Furthermore, the variety of modifications of existing suture techniques demonstrates the lack of decision on the agreement on a gold standard.In addition to the optimization and development of suture techniques, the development of guidelines for flexor tendon injuries of the hand would hence be desirable.