Influence of Posterior Tibial Slope on the Risk of Recurrence After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Anterior cruciate ligament (ACL) graft rupture has multifactorial causes, with traumatic factors being the most prevalent. Modern literature presents conflicting data regarding the influence of the posterior tibial slope on the risk of traumatic ACL graft rupture.

Aim of the study — to determine if there is a correlation between the posterior tibial slope and ACL graft injury in patients who have previously undergone ACL reconstruction.

Methods. This was a single-center cohort retrospective study that included patients diagnosed with a complete ACL rupture and who had undergone ACL reconstruction using standard techniques without graft rupture at the last follow-up. Inclusion criteria for the first group included a diagnosis of traumatic ACL rupture followed by reconstruction, a graft composed of semitendinosus and gracilis tendons (St+Gr), femoral fixation with a cortical button, tibial fixation with a sleeve and screw, and the absence of graft rupture at the time of the study. This group included 30 consecutive patients (15 males and 15 females) with a mean age of 36.3 years (min 17, max 59). Inclusion criteria for the second group included an indirect traumatic mechanism of ACL graft rupture and subsequent revision ACL reconstruction. This group consisted of 33 patients (23 males and 10 females) with a mean age of 33.0 years (min 19, max 60). The lateral (LPTS) and medial (MPTS) posterior tibial slopes were measured on lateral knee radiographs.

Results. The median time from surgery to the last follow-up in the first group was 65 months (IQR 60; 66), while in the second group, it was 48 months (IQR 9; 84). The median MPTS in the first group was 7.8° (IQR 5.3; 9.4), while in the second group, it was 8.5° (IQR 7.5; 11). The median LPTS in the first group was 9.9° (IQR 8.4; 12.1), whereas in the second group, it was 12.0° (IQR 9; 15.4). There was no statistically significant difference in MPTS and LPTS based on gender in both groups and the entire sample (p>0.05). When comparing LPTS values between both groups, a statistically significant difference (p = 0.04) was found, with higher LPTS values in patients in the second group (with ACL graft injury).

Conclusion. Increased posterior tibial slope, particularly LPTS, is identified as a potential predictor of ACL graft rupture. The study demonstrates the impact of LPTS on the risk of ACL graft rupture (p<0.05) in cases of indirect traumatic injury.

About the authors

Mikhail S. Ryazantsev

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO); RUDN University

Author for correspondence.
Email: dtwka88@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9333-5293

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Aleksey N. Logvinov

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO)

Email: alogvinov@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0003-3235-5407

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Dmitriy O. Ilyin

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO); RUDN University

Email: ilyinshoulder@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2493-4601

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Nina E. Magnitskaya

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO)

Email: magnitskaya.nina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4336-036X

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Aziz R. Zaripov

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO); RUDN University

Email: azaripov@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0003-1282-3285
Russian Federation, Moscow; Moscow

Alexander Frolov

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO); RUDN University

Email: afrolov@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0002-2973-8303

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Aleksey P. Afanasyev

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO)

Email: aafanasyev@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0002-2933-5686

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Andrey V. Korolev

European Clinic of Sports Traumatology and Orthopedics (ECSTO); RUDN University

Email: akorolev@emcmos.ru
ORCID iD: 0000-0002-8769-9963

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Abram S.G.F., Price A.J., Judge A., Beard D.J. Anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction and meniscal repair rates have both increased in the past 20 years in England: hospital statistics from 1997 to 2017. Br J Sports Med. 2020;54(5):286-291. doi: 10.1136/bjsports-2018-100195.
  2. Mall N.A., Chalmers P.N., Moric M., Tanaka M.J., Cole B.J., Bach B.R.Jr. et al. Incidence and trends of anterior cruciate ligament reconstruction in the United States. Am J Sports Med. 2014;42(10):2363-2370. doi: 10.1177/0363546514542796.
  3. Abram S.G.F., Judge A., Beard D.J., Price A.J. Rates of adverse outcomes and revision surgery after anterior cruciate ligament reconstruction: a study of 104,255 procedures using the National Hospital Episode Statistics Database for England, UK. Am J Sports Med. 2019;47(11): 2533-2542. doi: 10.1177/0363546519861393.
  4. MARS Group. Meniscal and Articular Cartilage Predictors of Clinical Outcome After Revision Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Am J Sports Med. 2016;44(7):1671-1679. doi: 10.1177/0363546516644218.
  5. Pullen W.M., Bryant B., Gaskill T., Sicignano N., Evans A.M., DeMaio M. Predictors of Revision Surgery After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Am J Sports Med. 2016 Dec;44(12):3140-3145. doi: 10.1177/0363546516660062.
  6. Magnussen R.A., Trojani C., Granan L.P., Neyret P., Colombet P., Engebretsen L. et al. Patient demographics and surgical characteristics in ACL revision: a comparison of French, Norwegian, and North American cohorts. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015;23(8):2339-2348. doi: 10.1007/s00167-014-3060-z.
  7. Napier R.J., Garcia E., Devitt B.M., Feller J.A., Webster K.E. Increased Radiographic Posterior Tibial Slope Is Associated With Subsequent Injury Following Revision Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Orthop J Sports Med. 2019;7(11):2325967119879373. doi: 10.1177/2325967119879373.
  8. Christensen J.J., Krych A.J., Engasser W.M., Vanhees M.K., Collins M.S., Dahm D.L. Lateral Tibial Posterior Slope Is Increased in Patients With Early Graft Failure After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Am J Sports Med. 2015;43(10):2510-2514. doi: 10.1177/0363546515597664.
  9. Lee J.J., Choi Y.J., Shin K.Y., Choi C.H. Medial Meniscal Tears in Anterior Cruciate Ligament-Deficient Knees: Effects of Posterior Tibial Slope on Medial Meniscal Tear. Knee Surg Relat Res. 2011;23(4):227-230. doi: 10.5792/ksrr.2011.23.4.227.
  10. Rahnemai-Azar A.A., Abebe E.S., Johnson P., Labrum J., Fu F.H., Irrgang J.J. et al. Increased lateral tibial slope predicts high-grade rotatory knee laxity pre-operatively in ACL reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017;25(4):1170-1176. doi: 10.1007/s00167-016-4157-3.
  11. Li Y., Hong L., Feng H., Wang Q., Zhang J,. Song G. et al. Posterior Tibial Slope Influences Static Anterior Tibial Translation in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction: A Minimum 2-Year Follow-up Study. Am J Sports Med. 2014 Apr;42(4):927-933. doi: 10.1177/0363546514521770.
  12. Imhoff F.B., Mehl J., Comer B.J., Obopilwe E., Cote M.P., Feucht M.J. et al. Slope-reducing tibial osteotomy decreases ACL-graft forces and anterior tibial translation under axial load. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019;27(10):3381-3389. doi: 10.1007/s00167-019-05360-2.
  13. Bernhardson A.S., Aman Z.S., Dornan G.J., Kemler B.R., Storaci H.W., Brady A.W. et al. Tibial Slope and Its Effect on Force in Anterior Cruciate Ligament Grafts: Anterior Cruciate Ligament Force Increases Linearly as Posterior Tibial Slope Increases. Am J Sports Med. 2019;47(2): 296-302. doi: 10.1177/0363546518820302.
  14. Salmon L.J., Pinczewski L.A., Russell V.J,. Refshauge K. Revision Anterior Cruciate Ligament Reconstruction with Hamstring Tendon Autograft: 5- to 9-Year Follow-up. Am J Sports Med. 2006;34(10):1604-1614. doi: 10.1177/0363546506288015.
  15. Сапрыкин А.С., Банцер С.А., Рябинин М.В., Корнилов Н.Н. Современные аспекты предоперационного планирования и выбора хирургической методики ревизионной реконструкции передней крестообразной связки. Гений Ортопедии. 2022;28(3): 444-451. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-3-444-451.
  16. Saprykin A.S., Bantser S.A., Rybinin M.V., Kornilov N.N. Current aspects of preoperative planning and selection of surgical techniques for revision anterior cruciate ligament reconstruction. Orthopaedic Genius. 2022;28(3): 444-451. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-3-444-451.
  17. Agel J., Rockwood T., Klossner D. Collegiate ACL Injury Rates Across 15 Sports: National Collegiate Athletic Association Injury Surveillance System Data Update (2004-2005 Through 2012-2013). Clin J Sport Med. 2016;26(6):518-523. doi: 10.1097/JSM.0000000000000290.
  18. Hohmann E., Tetsworth K., Glatt V., Ngcelwane M., Keough N. Medial and Lateral Posterior Tibial Slope Are Independent Risk Factors for Noncontact ACL Injury in Both Men and Women. Orthop J Sports Med. 2021;9(8):23259671211015940. doi: 10.1177/23259671211015940.
  19. Webb J.M., Salmon L.J., Leclerc E., Pinczewski L.A., Roe J.P. Posterior Tibial Slope and Further Anterior Cruciate Ligament Injuries in the Anterior Cruciate Ligament–Reconstructed Patient. Am J Sports Med. 2013;41(12):2800-2804. doi: 10.1177/0363546513503288.
  20. Bojicic K.M., Beaulieu M.L., Imaizumi Krieger D.Y., Ashton-Miller J.A., Wojtys E.M. Association Between Lateral Posterior Tibial Slope, Body Mass Index, and ACL Injury Risk. Orthop J Sports Med. 2017;5(2):232596711668866. doi: 10.1177/2325967116688664.
  21. Blanke F., Kiapour A.M., Haenle M., Fischer J., Majewski M., Vogt S. et al. Risk of Noncontact Anterior Cruciate Ligament Injuries Is Not Associated With Slope and Concavity of the Tibial Plateau in Recreational Alpine Skiers: A Magnetic Resonance Imaging–Based Case-Control Study of 121 Patients. Am J Sports Med. 2016;44(6):1508-1514. doi: 10.1177/0363546516632332.
  22. Wordeman S.C., Quatman C.E., Kaeding C.C., Hewett T.E. In Vivo Evidence for Tibial Plateau Slope as a Risk Factor for Anterior Cruciate Ligament Injury: A Systematic Review and Meta-analysis. Am J Sports Med. 2012;40(7):1673-1681. doi: 10.1177/0363546512442307.
  23. Ye Z., Xu J., Chen J., Qiao Y., Wu C., Xie G. et al. Steep lateral tibial slope measured on magnetic resonance imaging is the best radiological predictor of anterior cruciate ligament reconstruction failure. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2022;30(10):3377-3385. doi: 10.1007/s00167-022-06923-6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Determination of the medial and lateral posterior tibial slope on lateral knee X-rays: a — medial tibial plateau surface (blue line); b — lateral tibial plateau surface (red line)

Download (59KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Posterior tibial slope measurements in two groups of patients based on lateral knee X-rays: a — medial tibial slope; b — lateral tibial slope

Download (29KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».