Handchir Mikrochir Plast Chir 2013; 45(01): 20-25
DOI: 10.1055/s-0033-1333690
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Biomechanische Untersuchung der Zugfestigkeit von Sehnennähten – blockierende Zwischenknoten erhöhen die Stabilität

Biomechanical Investigation of the Tensile Strength of Tendon Sutures – Locking Sutures Increase Stability
C. Betz
1   Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Frankfurt am Main, Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie, Frankfurt
,
P. Schleicher
1   Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Frankfurt am Main, Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie, Frankfurt
,
R. Winkel
2   Handchirurgie, Plastische Chirurgie, BG-Unfallklinik, Frankfurt
,
R. Hoffmann
1   Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Frankfurt am Main, Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie, Frankfurt
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

eingereicht 18 October 2012

akzeptiert 08 January 2013

Publication Date:
21 March 2013 (online)

Zusammenfassung

Ziel:

In der vorliegenden Studie sollte die Zugfestigkeit von Kernnähten bei Beugesehnen mit 2 vs. 4 Strängen sowie mit oder ohne zusätzliche blockierende Zwischenknoten experimentell überprüft werden.

Material und Methodik:

Zur biomechanischen Testung wurden 60 Beugesehnen aus Vorderpfoten frisch geschlachteter Schweine verwendet. Je 15 Nähte wurden in 4 Gruppen geprüft. Gruppe A: Kernnaht nach Zechner mit 2-Strängen; Gruppe B: Modifikation mit 4-Strängen; Gruppe C: Modifikation mit 2 Strängen und 4 Stichknoten; Gruppe D: Modifikation mit 4-Strängen und 4 Stichknoten. Die primäre Zugfestigkeit der Nähte wurde mit einer Prüfmaschine bei einer Zuggeschwindigkeit von 0,1 mm/s in Newton gemessen und gleichzeitig die zunehmende Größe der Spaltes an der Nahtstelle vor Millimeterpapier gefilmt. Zielgrößen waren die Kraft in Newton bei einer Spaltbildung von 2 mm sowie die Kraft, bei der die Naht versagte. Die statistische Auswertung erfolgte mit der Statistiksoftware SPSS unter Verwendung einer multivarianten Analyse mit einer Signifikanz von p<0,05.

Ergebnisse:

Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt als Mittelwert mit 1. und 3. Quartil MW (1Q/3Q). Bei Zugbelastung der Sehnennähte bis zu einer Spaltbildung von 2 mm wurde in Gruppe A eine Kraft von 14,2 N (12,9/15,1 N) gemessen. Für Gruppe B war die Kraft mit 22,5 N (20,0/24,7 N) signifikant (p<0,05) höher. In Gruppe C hielten die Nähte einer Zugkraft von 28,7 N (23,5/35,8 N) stand, einer signifikant höheren Kraft als in den Gruppen A und B. In Gruppe D trat ein Spalt von 2 mm erst auf bei den mit Signifikanz höchsten Kräften von 42,0 N (39,5/46,0 N). Die Versagenskraft betrug in der Gruppe A 19,9N (17,9/22,8N), in Gruppe B 26,2N (24,5/29,7N), in Gruppe C 32,ON (27,1/40,1N) und in Gruppe D 46,5N (41,5/50,ON), wobei der Unterschied zwischen den Gruppen jeweils signifikant war.

Schlussfolgerung:

Die Zugfestigkeit der Kernnähte von Beugesehnen aus den Vorderläufen von Schweinen in der Technik nach Zechner konnte durch die Verdoppelung der Anzahl der Kernnähte als auch jeweils durch die Verwendung von 4 zusätzlichen blockierenden Zwischenknoten signifikant gesteigert werden.

Abstract

Purpose:

In this study we examined the tensile strength of core sutures of tendons. In particular, we examined the effect of having 2 or 4 stitch strands in the core suture as well as the effect of additional locking sutures on the tensile strength.

Material and Method:

60 flexor tendons from the forepaws of freshly slaughtered swines were harvested for biomechanical testing. They were divided into 4 groups (A, B, C and D) of 15 sutures each. Group A: core suture after Zechner with 2 strands; group B: modified core suture with 4 strands; group C: modified core suture with 2 strands and 4 locking sutures; group D: modified core suture with 4 strands and 4 locking sutures. The primary tensile strength of the sutures was measured in Newton using the testing machine with a traction speed of 0.1 mm/s. Simultaneously, the increasing space forming at the suture was filmed against graph paper. Our command variables were force measured in Newton when forming a space of 2 mm as well as the force at which the suture failed. Statistical analysis was carried out with the software SPSS to produce a multivariate analysis with a statistical significance of p<0.05.

Results:

Results are presented as averages including the 1st and 3rd quartile (1Q/3Q). Under traction to form a 2 mm space, the force measured with group A was 14.2 N (12.9/15.1 N). In group B the force 22.5 N (20.0/24.7 N) was significantly higher (p<0.05). Group C required a traction force of 28.7 N (23.5/35.8 N) which was significantly higher than for groups A and B. Group D required the significantly highest traction force of 42.0 N (39.5/46.0 N) to produce a 2 mm space. The force required for the suture to fail in group A was 19.9 N (17.9/22.8 N), in group B: 26.2 N (24.5/29.7 N), in group C 32.0 N (27.1/40.1 N) and in Group D 46.5 N (41.5/50.0 N); the differences between the gloups were all statistically significant.

Conclusion:

The primary tensile strength of core sutures after Zechner on flexor tendons from the forepaws of swines was significantly increased by doubling the number of sutures and also by use of 4 additional locking sutures.

 
  • Literatur

  • 1 Werber KD. Beugesehnenverletzung der Hand. Unfallchirurg 2005; 108: 873-882
  • 2 Lohmeyer JA, Siemers F, Mailänder P. Therapiestandards nach Beugesehnen- und Nervenverletzungen der Hand. Unfallchirurg 2009; 113: 203-209
  • 3 Strick MJ, Filan SL, Hile M et al. Adhesion formation after flexor tendon repair: a histologic and biomechanical comparison of 2- and 4-strand repairs in a chicken model1. J Hand Surg Am 2004; 29: 15-21
  • 4 Viinikainen A, Göransson H, Ryhänen J. Primary flexor tendon repair techniques. Scandinavian Journal of Surgery 2008; 97: 333-340
  • 5 Brug E. Die primäre Versorgung von Beugesehnenverletzungen der Hand. Unfallchirurg 1997; 100: 602-612
  • 6 Zechner W, Buck-Gramcko D, Lohmann H et al. Überlegungen zur Verberrerung der Nahttechniken bei Beugesehnenverletzungen. Klinische und experimentelle Studie. Handchir Mikrochir Plast Chir 1985; 17: 8-13
  • 7 Pennington DG. The locking loop tendon suture. Plastic and Reconstructive Surgery 1979; 63: 648-652
  • 8 Moriya T, Larson MC, Zhao C et al. The effect of core suture flexor tendon repair techniques on gliding resistance during static cycle motion and load to failure: a human cadaver study. J Hand Surg Eur May 2012; 37: 316-322
  • 9 Moriya T, Zhao C, An KN et al. The Effect of Epitendinous Suture Technique on Gliding Resistance During Cyclic Motion After Flexor Tendon Repair: A Cadaveric Study. J Hand Surg Am 2010; 35: 552-558
  • 10 Wada A, Kubota H, Hatanaka H et al. The mechanical properties of locking and grasping suture loop configurations in four-strand core suture techniques. J Hand Surg Br 2000; 25: 548-551
  • 11 Smith AM, Forder JA, Annapureddy SR et al. The porcine forelimb as a model for human flexor tendon surgery. J Hand Surg Br 2005; 30: 307-309
  • 12 Marrero-Amadeo IC, Chauhan A, Warden SJ et al. Flexor Tendon Repair With a Knotless Barbed Suture: A Comparative Biomechanical Study. J Hand Surg Am 2011; 36: 1204-1208
  • 13 Zeplin PH, Zahn RK, Meffert RH et al. Biomechanical Evaluation of Flexor Tendon Repair Using Barbed Suture Material: A Comparative Ex Vivo Study. J Hand Surg Am 2011; 36: 446-449
  • 14 Foo TL, Mak DSK. Wire Loop Technique to Retrieve Flexor Tendon. J Hand Surg Am 2011; 36: 1115
  • 15 Havulinna J, Leppänen OV, Järvinen TLN et al. Comparison of modified Kessler tendon suture at different levels in the human flexor digitorum profundus tendon and porcine flexors and porcine extensors: an experimental biomechanical study. J Hand Surg Eur 2011; 36: 670-676
  • 16 Stephan C, Saalabian A, van Schoonhoven J et al. Die primäre Naht der Fingerbeugesehnen. Operative Orthopädie und Traumatologie 2008; 20: 44-54
  • 17 Gelberman RH. Flexor tendon physiology: tendon nutrition and cellular activity in injury and repair. Instructional course lectures 1985; 34: 351-360
  • 18 Winkel R, Kalbhenn O, Hoffmann R. Ergebnisse von Nähten der Beugesehnen der Finger mit Kernnähten aus 2-Strängen (40 Sehnen) und Kernnähten aus 4-Strängen (64 Sehnen). Handchir Mikrochir Plast Chir 2012; 44: 129-134
  • 19 Thurman T. Two-, Four-, and Six-Strand Zone II Flexor Tendon Repairs: An in situ biomechanical comparison using a cadaver model. J Hand Surg 1998; 23a: 261-265
  • 20 Tanaka T, Amadio PC, Zhao C et al. Flexor digitorum profundus tendon tension during finger manipulation. J Hand Ther 2005; 18 (330) 338
  • 21 Barrie KA, Wolfe SW, Shean C et al. A biomechanical comparison of multistrand flexor tendon repairs using an in situ testing model. J Hand Surg Am 2000; 25: 499-506
  • 22 Alavanja G, Dailey E, Mass DP. Repair of zone II flexor digitorum profundus lacerations using varying suture sizes: a comparative biomechanical study. J Hand Surg Am 2005; 30: 448-454
  • 23 Schuind F, Garcia-Elias M, Cooney WP et al. Flexor tendon forces: in vivo measurements. J Hand Surg Am 1992; 17: 291-298
  • 24 Wade PJ, Muir IF, Hutcheon LL. Primary flexor tendon repair: the mechanical limitations of the modified Kessler technique. J Hand Surg Br 1986; 11: 71-76
  • 25 Boulas HJ, Strickland JW. Strength and functional recovery following repair of flexor digitorum superficialis in zone 2. J Hand Surg Br 1993; 18: 22-25
  • 26 Hatanaka H, Manske PR. Effect of suture size on locking and grasping flexor tendon repair techniques. Clin Orthop Relat Res 2000; 375: 267-274
  • 27 Angeles JG, Heminger H, Mass DP. Comparative biomechanical performances of 4-strand core suture repairs for zone II flexor tendon lacerations. J Hand Surg Am 2002; 27: 508-517
  • 28 Xie RG, Tang JB. Investigation of locking configurations for tendon ­repair. J Hand Surg Am 2005; 30: 461-465