Posterior instability of the knee joint

Summary We investigated the importance of the posterior cruciate ligament (PCL) and the medial and lateral compartmental structures for translatory and simultaneous axial rotatory instability in 25 osteoligamentous knee preparations. Instability was registered continuously from 0° to 90° of flexion with application of a constant force to the tibia. Isolated transection of the PCL increased the posterior tibial displacement with flexion to a maximum of 10 mm at 90° of flexion; when combined lesions to the lateral structures were included, the popliteal tendon (PT) in particular turned out to have a major secondary stabilizing function. The posterior tibial displacement in flexion was doubled when all lateral structures were included in the lesions. Transection of the PCL and all the medial structures led to a notable increment in posterior displacement increasing with flexion. Major increments in simultaneous tibial rotation were recorded only after combined lesions to either medial or lateral structures. A reverse pivot shift was provoked after combined lateral lesions when the PT was included. Even an anteromedial subluxation was released after lesions to the medial structures. Regardless of the type of lesion, the specimens remained stable concerning anterior-posterior displacement in extension. No changes in the anterior tibial displacement were observed.

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Zusammenfassung An 25 osteo-ligamentären Kniepräparaten wurde der Einfluß des hinteren Kreuzbandes und der medialen und lateralen kapsulären Strukturen auf translatorische und gleichzeitige Rotationsinstabilität untersucht, wobei die jeweilige Instabilität kontinuierlich von 0° bis 90° Beugung unter konstanter Krafteinwirkung auf die Tibia registriert wurde. Isolierte Durchtrennung des hinteren Kreuzbandes (PCL) verstärkte die posteriore Verlagerung der Tibia unter Beugung des Gelenkes bis zu einem Maximum von 10 mm bei 90°. Wenn kombinierte Durchtrennungen der lateralen Kapsel hinzukamen, zeigte besonders die Popliteussehne (PT) eine beträchtliche sekundäre stabilisierende Funktion. Die posteriore Verlagerung der Tibia wurde verdoppelt, wenn alle lateralen Strukturen in die Verletzung miteinbezogen wurden. Durchtrennung des PCL und aller medialen kapsulären Strukturen führte zu einer beträchtlichen Zunahme der posterioren Verlagerung der Tibia unter Flexion des Gelenkes. Eine nennenswerte Zunahme der gleichzeitig auftretenden axialen Rotation der Tibia wurde nur nach kombinierter Durchtrennung der medialen oder lateralen Strukturen registriert. Ein umgekehrtes pivot shift-Zeichen wurde bei kombinierten lateralen Durchtrennungen nur hervorgerufen, wenn die PT miteinbezogen war. Selbst eine antero-mediale Subluxation wurde nach Durchtrennung der medialen Strukturen erzeugt. Ungeachtet der Verletzungstypen blieb das Präparat jedoch stabil gegen eine anteriore-posteriore Verschiebung unter Extension des Kniegelenkes, auch keine anteriore Verlagerung der Tibia konnte beobachtet werden.

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Aided by grant no. 12-4463 from Statens lægevidenskabelige Forskningsråd (The Danish National Research Council)