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Erschienen in: Surgical and Radiologic Anatomy 6/2005

01.12.2005 | Original Article

Relationship between ultrastructure and biomechanical properties of the knee meniscus

verfasst von: A. Gabrion, P. Aimedieu, Z. Laya, E. Havet, P. Mertl, R. Grebe, M. Laude

Erschienen in: Surgical and Radiologic Anatomy | Ausgabe 6/2005

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Abstract

The purpose of this study was to determine the biomechanical properties of the knee meniscus and to relate them to its ultrastructure. The knee joint menisci are semicircular, fibrocartilaginous structures interposed between the femoral and tibial condyles. For a long time, they were considered to be embryologic vestiges. This study describes the response of the knee joint meniscus to circumferential, radial and axial compressive forces. The results show an anisotropic response of the knee joint meniscus to unconfined compression. The Young’s modulus increased approximately twofold between vertical and circumferential or radial directions with a 10 mm/min-compression rate. This response is probably a direct consequence of the orientation of collagen fibres.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Assimakopoulos AP, Katonis PG, Agapitos PG, et al (1992) The innervation of human meniscus. Clin Orthop 275:232–236PubMed Assimakopoulos AP, Katonis PG, Agapitos PG, et al (1992) The innervation of human meniscus. Clin Orthop 275:232–236PubMed
2.
Zurück zum Zitat Beaupre A, Choukroun R, Guidouin R, et al (1986) A knee menisci: correlation between microstructure and biomechanics. Clin Orthop 208:72–78PubMed Beaupre A, Choukroun R, Guidouin R, et al (1986) A knee menisci: correlation between microstructure and biomechanics. Clin Orthop 208:72–78PubMed
3.
Zurück zum Zitat Bendjaballah MZ, Shirazi-Adl A, Zukor DJ (1995) Biomechanics of the human knee joint in compression: reconstruction, mesh generation and finite element analysis. Knee 2:69–79CrossRef Bendjaballah MZ, Shirazi-Adl A, Zukor DJ (1995) Biomechanics of the human knee joint in compression: reconstruction, mesh generation and finite element analysis. Knee 2:69–79CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Fithian DC, Kelly MA, Mow VC (1990) Material properties and structure-function relation ships in the menisci. Clin Orthop 252:19–31PubMed Fithian DC, Kelly MA, Mow VC (1990) Material properties and structure-function relation ships in the menisci. Clin Orthop 252:19–31PubMed
5.
Zurück zum Zitat Fung YCB (1967) Elasticity of soft tissues in sample elongation. Am J Physiol 213:1532–1544PubMed Fung YCB (1967) Elasticity of soft tissues in sample elongation. Am J Physiol 213:1532–1544PubMed
6.
Zurück zum Zitat Gardner E, O’Rahilly R (1968) The early development of the knee joint in staged human embryos. J Anat 102:289–299PubMed Gardner E, O’Rahilly R (1968) The early development of the knee joint in staged human embryos. J Anat 102:289–299PubMed
7.
Zurück zum Zitat Kiefer GN, Sundby K, McAllister D, Shrive NG, Frank CB, Lam T, Schachar NS (1989) The effect of cryopreservation on the biomechanical behavior of bovine articular cartilage. J Orthop Res 7:495–501CrossRef Kiefer GN, Sundby K, McAllister D, Shrive NG, Frank CB, Lam T, Schachar NS (1989) The effect of cryopreservation on the biomechanical behavior of bovine articular cartilage. J Orthop Res 7:495–501CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Leslie BW, Gardner DL, McGeough, et al (2000) Anisotropic response of the human knee joint meniscus to unconfined compression. Proc Inst Mech Eng 214:631–635CrossRef Leslie BW, Gardner DL, McGeough, et al (2000) Anisotropic response of the human knee joint meniscus to unconfined compression. Proc Inst Mech Eng 214:631–635CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Macirowski T, Tepic S, Mann RW (1994) Cartilage stresses in the human hip joint. J Biomech Eng 116:10–18PubMed Macirowski T, Tepic S, Mann RW (1994) Cartilage stresses in the human hip joint. J Biomech Eng 116:10–18PubMed
10.
Zurück zum Zitat McDevitt CA, Weber RJ (1990) The ultrastructure and biochemistry of meniscal cartilage. Clin Orthop 252:8–18PubMed McDevitt CA, Weber RJ (1990) The ultrastructure and biochemistry of meniscal cartilage. Clin Orthop 252:8–18PubMed
11.
Zurück zum Zitat Petersen W, Tillmann B (1998) Collagenous fibril texture of the human knee joint menisci. Anat Embryol 197:317–324CrossRefPubMed Petersen W, Tillmann B (1998) Collagenous fibril texture of the human knee joint menisci. Anat Embryol 197:317–324CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Proctor CS, Schmidt MB, Wipple RR, et al (1989) Material properties of the normal medial bovine meniscus. J Orthop Res 7:771–782CrossRefPubMed Proctor CS, Schmidt MB, Wipple RR, et al (1989) Material properties of the normal medial bovine meniscus. J Orthop Res 7:771–782CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Skaggs DL, Warden WH, Mow VC (1994) Radial tie fibers influence the tensile properties of the bovine medial meniscus. J Orthop Res 12:176–185CrossRefPubMed Skaggs DL, Warden WH, Mow VC (1994) Radial tie fibers influence the tensile properties of the bovine medial meniscus. J Orthop Res 12:176–185CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Stone KR, Steadman JR, Rodkey WG, Li ST (1997) Regeneration of meniscal cartilage with use of a collagen scaffold Analysis of preliminary data. J Bone Joint Surg 79-A:1770–1777 Stone KR, Steadman JR, Rodkey WG, Li ST (1997) Regeneration of meniscal cartilage with use of a collagen scaffold Analysis of preliminary data. J Bone Joint Surg 79-A:1770–1777
15.
Zurück zum Zitat Vedi V, Williams A, Tennant SJ, et al (1999) Meniscal movement An in-vivo study using dynamic MRI. J Bone Joint Surg 81-B:37–41CrossRef Vedi V, Williams A, Tennant SJ, et al (1999) Meniscal movement An in-vivo study using dynamic MRI. J Bone Joint Surg 81-B:37–41CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Zhu W, Chern KY, Mow VC (1994) Anisotropic viscoelastic shear properties of bovine meniscus. Clin Orthop 306:34–45PubMed Zhu W, Chern KY, Mow VC (1994) Anisotropic viscoelastic shear properties of bovine meniscus. Clin Orthop 306:34–45PubMed
Metadaten
Titel
Relationship between ultrastructure and biomechanical properties of the knee meniscus
verfasst von
A. Gabrion
P. Aimedieu
Z. Laya
E. Havet
P. Mertl
R. Grebe
M. Laude
Publikationsdatum
01.12.2005
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Surgical and Radiologic Anatomy / Ausgabe 6/2005
Print ISSN: 0930-1038
Elektronische ISSN: 1279-8517
DOI
https://doi.org/10.1007/s00276-005-0031-6

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