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Ropivacaine alters the mechanical properties of hamstring tendons: In vitro controlled mechanical testing of tendons from living donors - 07/11/17

Doi : 10.1016/j.otsr.2017.05.024 
M. Ollivier a, , J. Sbihi b, A. Sbihi b, M. Pithioux c, S. Parratte a, J.-N. Argenson a
a Institute for movement and locomotion, orthopedic surgery, boulevard Sainte-Marguerite, 13009 Marseille, France 
b ICOS13, institut de chirurgie orthopédique et sportive de Marseille, 13008 Marseille, France 
c Institut des sciences du mouvement UMR 7287, Aix-Marseille université, CNRS, 13288 Marseille, France 

Corresponding author.

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Abstract

Objective

Intraarticular or periarticular injection of ropivacaine (RI) is an element of current knee surgery practices. The goal of this study was to determine the effects of RI on the mechanical properties of hamstring tendons. We hypothesized that RI would have a detrimental effect on the mechanical properties of periarticular soft tissues

Methods

A tensile test to failure was performed on 120 hamstring tendon segments harvested during ACL reconstruction surgery in 120 patients. Two sets of tensile tests were done. The first evaluated the effect of RI itself on the mechanical properties of tendons: 30 samples were soaked for 1hour in a 2% RI solution and compared to 30 samples soaked in a saline solution (control group). The second evaluated the effect of RI concentration on the mechanical properties of hamstring tendons: 30 samples were soaked for 1hour in a 2% RI solution and 30 samples were soaked in a 7.5% RI solution.

Results

In the first test, 29 samples from each group were analyzed as two samples (one in each group) failed at the grip interface. The specimens exposed to 2% RI had lower ultimate tensile strength (Δ=4.4MPa, P=0.001), strain energy (Δ=13MPa, P=0.001) and Young's modulus (Δ=1.6MPa, P=0.02) than the specimens in the control group. There was no significant difference in the strain at failure between groups (Δ=5%, P=0.3). In the second test, one specimen from the 7.5% RI group failed during the preloading and was excluded. There was no significant difference in terms of the load at failure and ultimate tensile stress (Δ=0.45MPa, P=0.6) and strain energy (Δ=0.49MPa, P=0.49) between the two groups. There were significant differences in terms of elongation at failure (Δ=28%, P=0.0003) and Young's modulus (Δ=2.6MPa, P=0.005), with the specimens exposed to 7.5% RI undergoing greater deformation and having a lower Young's modulus.

Discussion

While local RI injections are widely performed in clinical practice, the results of this in vitro study point to short-term alterations of the mechanical properties of hamstring tendons. If these results hold in vivo, this could lead to weakness of the soft tissues exposed to this product, particularly the tendons and ligaments around the injection area.

Level of evidence

Experimental study. Level 1

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Keywords : Ropivacaine, Hamstring tendons, Mechanical testing, Mechanical properties


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Vol 103 - N° 7

P. 1027-1030 - novembre 2017 Retour au numéro
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  • Early strength recovery after anterior cruciate ligament reconstruction using the fascia lata
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