Published March 23, 2022 | Version v1
Publication Open

Acromioclavicular joint instability on cross-body adduction view: the biomechanical effect of acromioclavicular and coracoclavicular ligaments sectioning

Creators

  • 1. Nara Medical University
  • 2. Chiang Mai University

Description

Abstract Background The acromioclavicular (AC) and coracoclavicular (CC) ligaments are important stabilizers of the AC joint. We hypothesized that AC and trapezoid ligament injuries induce AC joint instability and that the clavicle can override the acromion on cross-body adduction view even in the absence of conoid ligament injury. Accordingly, we investigated how sectioning the AC and CC ligaments contribute to AC joint instability in the cross-body adduction position. Methods Six fresh-frozen cadaveric shoulders were used in this study, comprising five male and one female specimen, with a mean age of 68.7 (range, 51–87) years. The left side of the trunk and upper limb, and the cervical and thoracic vertebrae and sternum were firmly fixed with an external fixator. The displacement of the distal end of the clavicle relative to the acromion was measured using an electromagnetic tracking device. We simulated AC joint dislocation by the sequential resection of the AC ligament, AC joint capsule, and CC ligaments in the following order of stages. Stage 0: Intact AC and CC ligaments and acromioclavicular joint capsule; stage 1: Completely sectioned AC ligament, capsule and joint disc; stage 2: Sectioned trapezoid ligament; and stage 3: Sectioned conoid ligament. The superior clavicle displacement related to the acromion was measured in the horizontal adduction position, and clavicle overriding on the acromion was assessed radiologically at each stage. Data were analyzed using a one-way analysis of variance and post-hoc tests. Results Superior displacement was 0.3 mm at stage 1, 6.5 mm at stage 2, and 10.7 mm at stage 3. On the cross-body adduction view, there was no distal clavicle overriding at stages 0 and 1, and distal clavicle overriding was observed in five cases (5/6: 83%) at stage 2 and in six cases (6/6: 100%) at stage 3. Conclusion We found that AC and trapezoid ligament sectioning induced AC joint instability and that the clavicle could override the acromion on cross-body adduction view regardless of conoid ligament sectioning. The traumatic sections of the AC and trapezoid ligament may lead to high grade AC joint instability, and the distal clavicle may subsequently override the acromion.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة الأربطة الأخرمية الترقوية (AC) والغرابية الترقوية (CC) هي مثبتات مهمة لمفصل AC. افترضنا أن إصابات AC والرباط شبه المنحرف تحفز عدم استقرار مفصل AC وأن الترقوة يمكن أن تتجاوز الأخرم عند رؤية التقريب عبر الجسم حتى في حالة عدم وجود إصابة في الرباط المخروطي. وفقًا لذلك، قمنا بالتحقيق في كيفية مساهمة تقطيع الأربطة AC و CC في عدم استقرار مفصل AC في موضع التقريب عبر الجسم. الأساليب تم استخدام ستة أكتاف جثث مجمدة طازجة في هذه الدراسة، تتألف من خمسة عينات من الذكور وعينة واحدة من الإناث، بمتوسط عمر 68.7 (المدى، 51–87) سنة. تم تثبيت الجانب الأيسر من الجذع والطرف العلوي، والفقرات العنقية والصدرية والقص بإحكام باستخدام مثبت خارجي. تم قياس إزاحة الطرف البعيد للترقوة بالنسبة للأخرم باستخدام جهاز تتبع كهرومغناطيسي. قمنا بمحاكاة خلع المفصل AC عن طريق الاستئصال المتسلسل للرباط AC، وكبسولة المفصل AC، والأربطة CC في الترتيب التالي من المراحل. المرحلة 0: الأربطة AC و CC سليمة ومحفظة المفصل الأخرمي الترقوي ؛ المرحلة 1: الرباط AC المقطوع بالكامل والمحفظة وقرص المفصل ؛ المرحلة 2: الرباط شبه المنحرف المقطوع ؛ والمرحلة 3: الرباط المخروطي المقطوع. تم قياس إزاحة الترقوة العلوية المتعلقة بالأخرم في موضع التقريب الأفقي، وتم تقييم تجاوز الترقوة على الأخرم إشعاعياً في كل مرحلة. تم تحليل البيانات باستخدام تحليل أحادي الاتجاه للتباين والاختبارات اللاحقة. النتائج كان الإزاحة العليا 0.3 مم في المرحلة 1، 6.5 مم في المرحلة 2، و 10.7 مم في المرحلة 3. في عرض التقريب عبر الجسم، لم يكن هناك تجاوز للترقوة البعيدة في المرحلتين 0 و 1، ولوحظ تجاوز للترقوة البعيدة في خمس حالات (5/6: 83 ٪) في المرحلة 2 وفي ست حالات (6/6: 100 ٪) في المرحلة 3. الاستنتاج وجدنا أن تقطيع AC والرباط شبه المنحرف أدى إلى عدم استقرار مفصل AC وأن الترقوة يمكن أن تتجاوز الأخرم في عرض التقريب عبر الجسم بغض النظر عن تقطيع الرباط المخروطي. قد تؤدي المقاطع الرضحية للرباط AC وشبه المنحرف إلى عدم استقرار مفصل AC عالي الدرجة، وقد تتجاوز الترقوة البعيدة في وقت لاحق الأخرم.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Les ligaments acromioclaviculaires (AC) et coracoclaviculaires (CC) sont des stabilisateurs importants de l'articulation AC. Nous avons émis l'hypothèse que les lésions du ligament AC et trapézoïdal induisent une instabilité de l'articulation AC et que la clavicule peut remplacer l'acromion sur la vue d'adduction transversale du corps même en l'absence de lésion du ligament conoïde. En conséquence, nous avons étudié comment le sectionnement des ligaments AC et CC contribue à l'instabilité de l'articulation AC en position d'adduction transversale du corps. Méthodes Six épaules de cadavre fraîchement congelées ont été utilisées dans cette étude, comprenant cinq spécimens mâles et un spécimen femelle, avec un âge moyen de 68,7 (plage, 51–87) ans. Le côté gauche du tronc et du membre supérieur, ainsi que les vertèbres cervicales et thoraciques et le sternum ont été fermement fixés avec un fixateur externe. Le déplacement de l'extrémité distale de la clavicule par rapport à l'acromion a été mesuré à l'aide d'un dispositif de suivi électromagnétique. Nous avons simulé la dislocation de l'articulation AC par la résection séquentielle du ligament AC, de la capsule de l'articulation AC et des ligaments CC dans l'ordre suivant des étapes. Stade 0 : ligaments intacts AC et CC et capsule articulaire acromio-claviculaire ; stade 1 : ligament AC, capsule et disque articulaire complètement sectionnés ; stade 2 : ligament trapézoïdal sectionné ; et stade 3 : ligament conoïdal sectionné. Le déplacement de la clavicule supérieure lié à l'acromion a été mesuré en position d'adduction horizontale, et la clavicule surpassant l'acromion a été évaluée radiologiquement à chaque stade. Les données ont été analysées à l'aide d'une analyse unidirectionnelle de la variance et de tests post-hoc. Résultats Le déplacement supérieur était de 0,3 mm au stade 1, de 6,5 mm au stade 2 et de 10,7 mm au stade 3. Du point de vue de l'adduction transversale, il n'y avait pas de surclavicule distale aux stades 0 et 1, et une surclavicule distale a été observée dans cinq cas (5/6: 83%) au stade 2 et dans six cas (6/6: 100%) au stade 3. Conclusion Nous avons constaté que le sectionnement du ligament AC et trapézoïdal induisait une instabilité de l'articulation AC et que la clavicule pouvait remplacer l'acromion sur la vue d'adduction transversale du corps, indépendamment du sectionnement du ligament conoïdal. Les sections traumatiques du ligament AC et trapézoïdal peuvent conduire à une instabilité articulaire AC de haut grade, et la clavicule distale peut subséquemment remplacer l'acromion.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes abstractos Los ligamentos acromioclaviculares (AC) y coracoclaviculares (CC) son estabilizadores importantes de la articulación AC. Presumimos que las lesiones del ligamento AC y trapezoide inducen inestabilidad en la articulación AC y que la clavícula puede anular el acromion en la vista de aducción cruzada incluso en ausencia de lesión del ligamento conoide. En consecuencia, investigamos cómo el seccionamiento de los ligamentos AC y CC contribuye a la inestabilidad de la articulación AC en la posición de aducción cruzada. Métodos Se utilizaron seis hombros cadavéricos recién congelados en este estudio, que comprendían cinco especímenes masculinos y uno femenino, con una edad media de 68,7 (rango, 51–87) años. El lado izquierdo del tronco y la extremidad superior, y las vértebras cervical y torácica y el esternón se fijaron firmemente con un fijador externo. El desplazamiento del extremo distal de la clavícula con respecto al acromion se midió utilizando un dispositivo de seguimiento electromagnético. Simulamos la luxación de la articulación AC mediante la resección secuencial del ligamento AC, la cápsula de la articulación AC y los ligamentos CC en el siguiente orden de etapas. Estadio 0: Ligamentos intactos AC y CC y cápsula articular acromioclavicular; estadio 1: Ligamento AC, cápsula y disco articular completamente seccionados; estadio 2: Ligamento trapezoide seccionado; y estadio 3: Ligamento conoide seccionado. El desplazamiento de la clavícula superior relacionado con el acromion se midió en la posición de aducción horizontal, y la anulación de la clavícula en el acromion se evaluó radiológicamente en cada etapa. Los datos se analizaron utilizando un análisis unidireccional de varianza y pruebas post-hoc. Resultados El desplazamiento superior fue de 0.3 mm en la etapa 1, 6.5 mm en la etapa 2 y 10.7 mm en la etapa 3. En la vista de aducción cruzada, no hubo anulación de la clavícula distal en las etapas 0 y 1, y se observó anulación de la clavícula distal en cinco casos (5/6: 83%) en la etapa 2 y en seis casos (6/6: 100%) en la etapa 3. Conclusión Encontramos que la AC y el seccionamiento del ligamento trapezoide indujeron inestabilidad en la articulación AC y que la clavícula podría anular el acromion en la vista de aducción cruzada del cuerpo independientemente del seccionamiento del ligamento conoide. Las secciones traumáticas del AC y del ligamento trapezoidal pueden conducir a una inestabilidad de la articulación AC de alto grado, y la clavícula distal puede anular posteriormente el acromion.

Files

s12891-022-05245-5.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6f24c662aabe5bf8d232b0d5136479fb
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
عدم استقرار المفصل الأخرمي الترقوي على عرض التقريب عبر الجسم: التأثير الميكانيكي الحيوي لقطاعات الأربطة الأخرمية الترقوية والغرابية الترقوية
Translated title (French)
Instabilité articulaire acromioclaviculaire sur la vue d'adduction transversale : l'effet biomécanique de la section des ligaments acromioclaviculaires et coracoclaviculaires
Translated title (Spanish)
Inestabilidad de la articulación acromioclavicular en la vista de aducción cruzada: el efecto biomecánico del seccionamiento de ligamentos acromioclaviculares y coracoclaviculares

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4226087032
DOI
10.1186/s12891-022-05245-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4226087032 (Other)
https://openalex.org/W3209940873 (Other)
https://openalex.org/W3152545916 (Other)
https://openalex.org/W3029957989 (Other)
https://openalex.org/W2413054588 (Other)
https://openalex.org/W2373270777 (Other)
https://openalex.org/W2041760142 (Other)
https://openalex.org/W2030505208 (Other)
https://openalex.org/W2021013434 (Other)
https://openalex.org/W1973860132 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1592735918
  • https://openalex.org/W1735251812
  • https://openalex.org/W1958071825
  • https://openalex.org/W2007739876
  • https://openalex.org/W2008382398
  • https://openalex.org/W2026889218
  • https://openalex.org/W2052225209
  • https://openalex.org/W2064219574
  • https://openalex.org/W2104877060
  • https://openalex.org/W2111099602
  • https://openalex.org/W2127585043
  • https://openalex.org/W2143986912
  • https://openalex.org/W2147796026
  • https://openalex.org/W2149155182
  • https://openalex.org/W2168918193
  • https://openalex.org/W2412426760
  • https://openalex.org/W2417629952
  • https://openalex.org/W2434531866
  • https://openalex.org/W2555662556
  • https://openalex.org/W2619114505
  • https://openalex.org/W2790462600
  • https://openalex.org/W3009515298
  • https://openalex.org/W3100652902
  • https://openalex.org/W3126481810
  • https://openalex.org/W86916507