Vastus Medialis Obliquus Svalové Morfologie Primárních a Recidivujících Laterální Patelární Nestability

Abstrakt

morfologie vastus medialis obliquus (VMO) sval v anatomické nastavení nestabilní čéšku nebyla popsána. Účelem této studie proto bylo prozkoumat morfologické parametry svalu VMO, které vymezují jeho význam při udržování stability patellofemorálního kloubu. Do této studie bylo prospektivně zařazeno osmdesát dva po sobě jdoucích subjektů. Skupiny byly složeny z třiceti pacientů s akutní primární dislokací patelární, třiceti pacientů s rekurentní dislokací patelární a dvaceti dvou kontrol. Skupiny byly upraveny podle pohlaví, věku, indexu tělesné hmotnosti a fyzické aktivity. Magnetická rezonance byla použita k měření průřezové plochy VMO, angulace svalových vláken a kraniokaudálního rozsahu svalu ve vztahu k čéšce. Nebyl shledán žádný významný rozdíl s ohledem na všechny měřené parametry VMO mezi primární dislokace, opakující se vykloubení, a kontrolních jedinců s trend známý pouze VMO plocha průřezu a VMO svalových vláken úhlení. Toto zjištění je pozoruhodné v tom, že atrofie VMO byla často navržena tak, aby hrála důležitou roli v patofyziologii nestabilního patellofemorálního kloubu.

1. Úvod

laterální patelární dislokace (LPD) postihuje převážně mladé a fyzicky aktivní adolescenty a mladé dospělé. Typicky je LPD charakterizována nerovnováhou mezi aktivními, pasivními a statickými stabilizátory patellofemorálního kloubu . V této kohortě pacientů byla také popsána výrazná individuální variabilita anatomických rizikových faktorů . Kromě toho, funkce čtyřhlavého svalu, zejména vastus medialis obliquus (VMO) svalu, bylo navrženo, aby hrát důležitou roli ve stabilitu patellofemoral joint, zejména s ohledem na patelární posun, patelární tilt, a síla potřebná k posunutí pately laterálně .

Vzhledem k tomu, atrofie VMO, nerovnováha VMO/vastus lateralis (VL) sílu, a změněné nervosvalové načasování různých částí čtyřhlavého svalu byly popsány v patellofemoral pain (PFP) syndrom , v literatuře chybí srovnatelné údaje u pacientů s laterální patelární nestability. Zejména stabilizující efekt na VMO v typické anatomické nastavení nestabilní čéška (tj., trochleární dysplázie, patela alta, a zvýšil tuberositas tibiae-trochleární drážky, vzdálenost) nebyla popsána. Navíc není jasné, zda atrofie VMO předchází primární LPD nebo se vyvíjí sekundárně jako důsledek inhibice bolesti a fyzické nečinnosti následující opakující se vykloubení. Proto se zdá být nezbytné ke zjištění hodnoty VMO v stabilitu patellofemoral joint, a to nejen s ohledem na typické anatomické podmínky zaznamenané v LPD, ale také z hlediska současných koncepcí, které upřednostňují nonoperative léčba v primární patelární dislokace, čímž cílem obnovit a posílit extenzorového aparátu kolenního kloubu, aby se zabránilo další epizody LPD . Účelem této studie tedy bylo prozkoumat morfologii VMO v kohortě primárních a rekurentních dislokátorů patelární, měřeno třemi parametry: oblast průřezu svalů, angulace svalových vláken a kraniokaudální rozsah VMO vzhledem k čéšce. To bylo předpokládal, že tyto morfologické vlastnosti VMO jsou snížené u pacientů s recidivující LPD, ale ne v primární LPD, ve srovnání s asymptomatickou kontrolní skupiny.

2. Materiál a metody

2.1. Účastníci

po schválení naší institucionální revizní radou (IRB ref. počet 13/5/09), pilotní studie, která zahrnovala osm pacientů s akutní primární LPD, osm pacientů s recidivující LPD, a osm kontrolních pacientů (muži/ženy 4/4 v každé skupině). Analýza výkonu (bezplatný software GPower, verze 3.1.3.) odhalilo, že pro pozorovaný výkon (pravděpodobnost 1 chyby) 90% bude vyžadováno minimálně osmdesát jedna subjektů. V důsledku toho bylo do této studie prospektivně zařazeno celkem osmdesát dva po sobě jdoucích subjektů. Skupiny byly složeny z třiceti pacientů s akutní primární LPD, třiceti pacientů s rekurentní dislokací patelární a dvaceti dvou kontrolních pacientů bez anamnézy související s patellofemorálním kloubem. Skupiny byly upraveny podle pohlaví, věku, indexu tělesné hmotnosti (BMI) a fyzické aktivity podle baeckeho dotazníku (Tabulka 1). Diagnóza LPD byla založena na anamnéze, důkladném klinickém vyšetření a kritériích zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) LPD, jak bylo dříve zveřejněno . MRI vyšetření bylo provedeno do 10 dnů po zranění v primární LPD (medián 6 dní od zranění MRI) a kontrolních jedinců (medián 7 dnů od zranění MRI) ve snaze minimalizovat zkreslení týkající se svalové atrofie v důsledku fyzického odpočinku po zranění. Vyšetření MRI u rekurentní skupiny LPD byla prováděna v intervalu bez bolesti.

Pro všechny subjekty, kritéria pro vyloučení byly všechny dříve existující koleno poruch (s výjimkou předchozího patelární dislokace v chronické LPD podskupina), jakákoli předchozí operaci kolene, zlomeniny distální stehenní nebo holenní hlavy, multiligament kolenního kloubu zranění, a MRI provádí později než deset dnů po zranění. Rovněž byly vyloučeny traumatické patelární dislokace, ke kterým došlo v důsledku přímého traumatu mediální pately nebo pádu na kolenní kloub se souběžnou dislokací pately.

2.2. Obraz Hodnocení

Sagitální, koronální a transverzální PANE snímky byly získány u všech pacientů k měření VMO průřezové oblasti, VMO svalových vláken úhlení končetin, a craniocaudal rozsahu VMO v oblasti čéšky. Vyšetření MRI bylo provedeno s kolenem v plném prodloužení a čtyřhlavým svalem uvolněným. Měření byla získána pomocí anotačních nástrojů pracovní stanice PACS (Centricity, GE Healthcare, St.Gilles, Spojené království). Za prvé, maximální průměr čéšky a podélnou osou stehenní hřídele (přerušovaná čára) byly stanoveny ve střední sagitální rovině (Obrázek 1(a)). V této sagitální rovině byl identifikován odpovídající příčný řez umístěný na proximálním patelárním pólu (Červená Plná čára na obrázku 1(a))) (Obrázek 1(c)). Pomocí tohoto příčné obraz jako referenční kousek, jeden vyškolený pozorovatel ručně měří VMO plocha průřezu v tento plátek a v přilehlých plátky přímo nad a pod tento odkaz plátek (MRI plátek tloušťka 3.5 mm) nakreslením disartikulačních obrysů kolem hranic svalů (Červená Plná čára a bílé plné čáry na obrázcích 1 (b)-1 (d)). Všechna tři měření plochy průřezu byla zahrnuta do jedné hodnoty napodobující trojrozměrnou strukturu svalů VMO. Dále byl referenční řez na obrázku 1 (c) použit ke stanovení odpovídajícího sagitálního řezu centrálně umístěného ve svalu VMO (Tečkovaná čára na obrázku 1 (c)). Podélná osa femorálního hřídele byla přiřazena této odpovídající rovině(přerušovaná čára na obrázku 2 (a)). Tato sagitální rovina, znázorněná na obrázku 2(a), byla poté použita k měření angulace svalových vláken ve vztahu k podélné ose femorální hřídele. Konečně, zjistit craniocaudal rozsahu VMO v oblasti čéšky, nejvíce kaudální konec-bod VMO byla stanovena v sagitální rovině (červené tečky na Obrázku 2(a)). Tento bod byl poté přiřazen odpovídající sagitální rovině centrálně umístěné podélnou osou čéšky (Obrázek 2(b)). Kraniokaudální rozsah VMO byl poté měřen jako vzdálenost mezi tímto bodem a proximálním pólem patelární (dvouhlavá šipka na obrázku 2(b)).

Obrázek 1

Měření VMO plochy průřezu. Podélná osa čéšky a osa femorálního hřídele (přerušovaná čára) byly stanoveny v centrální sagitální rovině (a). V tomto sagitální obraz, odpovídající příčný řez se nachází na proximálním pólu pately, což je indikováno červenou čáru (c), a přilehlé plátky nachází výše (b) a nižší (d) tento odkaz plátek byly identifikovány. Tyto příčné roviny byly použity k měření VMO plocha průřezu ruční kreslení oddělení kontury kolem svalu hranice (pevné linky (b-c)). Dále byl použit příčný referenční obraz (c) pro stanovení odpovídajícího sagitálního řezu umístěného centrálně ve svalu VMO (Tečkovaná čára v (c)).

Obrázek 2

Měření VMO svalových vláken úhlení a craniocaudal rozsahu VMO. Tato sagitální rovina identifikovaná tečkovanou čarou na obrázku 1 (c) byla použita k měření VMO angulace svalových vláken. Nejprve byla v této odpovídající rovině(přerušovaná čára) stanovena podélná osa femorální hřídele znázorněná na obrázku 1 (a). Poté byla hodnocena angulace svalových vláken ve vztahu k podélné ose femorální hřídele. Pro měření kraniokaudálního rozsahu VMO ve vztahu k čéšce byl nejvíce kaudální koncový bod VMO stanoven v sagitální rovině(červená tečka na obrázku 2 (a)). Tento bod byl poté přiřazen odpovídající sagitální rovině umístěné centrálně podélnou osou čéšky (b). Na craniocaudal VMO míry byl pak měřen jako vzdálenost mezi tento bod a proximálního pólu pately (oboustranná šipka).

Navíc, hlavní anatomické parametry LPD (trochleární dysplazie, patelární výšky, a TT-TG vzdálenost) byly hodnoceny jako dříve publikován. Trochleární dysplazie byla hodnocena příčnou MRI a klasifikována podle systému popsaného Dejour et al. . Zlepšit spolehlivost trochleární dysplazie klasifikace, jsme integrované Dejour je 4-stupně klasifikace (Typ A–D) do 2-stupeň klasifikační systém, který má v poslední době bylo doporučeno: low-grade (typ A) a high-grade trochleární dysplazie (typy B–D) . Patelární výška byla hodnocena pomocí sagitální T1-vážené snímky podle Insall a Salvati index, což je poměr patelární šlachy délka nejdelší předozadní patelární rozměr . Nakonec byla vzdálenost TT-TG hodnocena podle metody Schoettle .

2.3. Statistická analýza

data jsou prezentována jako střední hodnoty a směrodatné odchylky. Fisherův přesný test byl použit k posouzení kategorických hodnot a nepárový t-test byl použit k porovnání prostředků. K porovnání studovaných skupin s kontrolní skupinou byla použita jednosměrná analýza rozptylu (ANOVA) následovaná Dunnettovým after testem. Pro studium spolehlivosti uvnitř a meziobserveru byly dvě série měření provedené na 15 náhodné MRI nakresleny buď opakovaně 1 jediným pozorovatelem s 2týdenním intervalem, nebo nezávisle 2 různými pozorovateli. Spolehlivost byla hodnocena pomocí korelace (Pearson r) mezi dvěma řadami měření nebo průměrným rozdílem (t-test) mezi těmito řadami. Všechny analýzy byly provedeny pomocí programu GraphPad Prism (verze 4; GraphPad Software, San Diego, CA, USA). Hodnota < 0,05 byla považována za významnou.

3. Výsledky

demografické údaje ze studie a kontrolních skupin jsou uvedeny v tabulce 1. Ve srovnání s kontrolní skupinou, a to jak primární a recidivující dislocators ukázal typické anatomické rizikový profil boční patelární nestability s dysplastických trochleární drážky, patela alta, a zvýšená TT-TG vzdálenost (Tabulka 2). Nebyl však zjištěn žádný významný rozdíl ve všech měřených parametrech VMO mezi primární dislokací, rekurentní dislokací a kontrolními subjekty (Tabulka 3). Na craniocaudal VMO míry v průměru 14 mm ve všech skupinách (s), s trend známý pouze VMO plocha průřezu a VMO svalových vláken úhlení mezi kontrolou a LPD předmětů. Kontrolní skupina vykazovala znamená nárůst o 14% a 16% v VMO plocha průřezu ve srovnání s primární a recidivující LPD skupin (), respektive, a VMO svalových vláken úhlení končetin v průměru 2° a 4° strmější v kontrolních subjektů ve srovnání s hodnotami získanými v primární a recidivující LPD skupin (), resp. Intra – a interobserver reliability byl vysoce koreluje pro všechny měřené parametry, s žádné významné říct variability pozorované mezi všechny série měření (Tabulka 4).

4. Diskuse

účelem této studie bylo zjistit, v klinických a anatomických nastavení primární a recidivující LPD, morfologické parametry VMO sval, který vymezit jeho význam v udržování patellofemoral joint stability. Hlavní zjištění této studie naznačují, že morfologie VMO se významně neliší u pacientů s primární nebo rekurentní dislokací patelární ve srovnání s asymptomatickou kontrolní skupinou. Tento nález je pozoruhodný v tom, že slabost VMO často bylo navrhl, že hrají důležitou roli v patofyziologii nestabilní patellofemoral joint ; dále, obnovení čtyřhlavý sval sílu, zejména VMO, bylo považováno za nezbytné, cílem je působit proti patellofemoral maltracking .

i když několik anatomických a biomechanických studií in vitro, připsal roli aktivní stabilizátor patellofemoral joint na VMO svalů , jasné důkazy chybí, pokud jde o jeho skutečné stabilizující účinek podle klinických podmínkách. Použití kadaverických kolen, Sakai a kol. při simulaci slabosti VMO byl zjištěn zvýšený laterální patelární posun mezi 0° až 15° flexe kolena. Podobně, když VMO byla uvolněná síla potřebná k posunutí pately laterálně byla snížena přibližně o 30% mezi 20° a 90° koleno flexe . V rozšířeném koleni, kde je však čéška nejméně stabilní, byla tato ztráta stability snížena pouze na 14%. Kromě toho, trochleární drážky geometrie a mediální retinacular struktur, to znamená, že mediální patellofemoral vazu (MPFL), přispívají výrazně ke stabilitě čéšky jako koleno přístupy plný výsuv. VMO tedy nebyl stanoven jako nejdůležitější patelární stabilizátor in vitro . Ve skutečnosti, klinické nálezy naší studie podporují tento předchozí in vitro hodnocení v tom, že jsme nepozorovali významný rozdíl mezi kontrolní a zkušební předměty ve všech VMO měřené parametry. Navíc naše studijní údaje naznačují, že postupy proximálního vyrovnání měkkých tkání, jejichž cílem je posílit stabilizační účinek VMO, mohou často selhat při řešení hlavní patologie LPD u pacientů s anatomickými predispozičními faktory. Do jisté míry, naše zjištění může nabídnout vysvětlení, proč ty extra-anatomické techniky výnos relativně vysoké sazby z redislocation při současném zvyšování mediální patellofemoral tlaky .

plocha průřezu svalu svědčí o schopnosti svalu produkovat sílu a lze ji spolehlivě měřit pomocí MRI . Kromě toho napětí VMO, které se aplikuje mediálně a posteriorně, může být také ovlivněno angulací svalových vláken VMO a kraniokaudálním rozsahem svalu. V předchozích studiích bylo prokázáno, že angulace svalových vláken VMO se pohybuje mezi 42° a 52° . Tato data jsou v souladu s orientací svalových vláken pozorovanou v naší kontrolní skupině. Ačkoli nedosahovala statistické významnosti, byla angulace svalových vláken v primární a rekurentní skupině LPD v průměru o 2° a 4° plošší. Není jasné, zda toto zjištění představuje již existující charakteristiku LPD nebo posttraumatický stav. Distální části VMO jsou však úzce spojeny s MPFL. Tak, někteří autoři tvrdí, že zranění z MPFL na jeho stehenní původu je často doprovázena poškozením VMO, které je roztrhané postupně v proximálním směru, čímž ztrácí svou správnou příčnou orientaci . Bylo proto navrženo, aby oprava MPFL zahrnovala také opětovné připojení VMO distálně k šlach aduktoru magnus .

cílem této studie je poskytnout podrobnější analýzu antropometrických charakteristik svalu VMO v laterální patelární nestabilitě. Podle našeho nejlepšího vědomí je to první studie, která hodnotí morfologii VMO v primární a rekurentní dislokaci patelární. Studie také koreluje tyto informace s typickým klinickým a anatomickým nastavením LPD. Výsledky získané z tohoto šetření naznačují, že v klinickém prostředí LPD hraje sval VMO pouze podřízenou roli v komplexní souhře mezi různými stabilizátory patellofemorálního kloubu. Tyto nálezy jsou v souladu s těmi z nedávné studie, které poukazují na posun od předchozího principy, které potvrdil obnovení čtyřhlavý sval sílu a funkce jako nezbytně nutné pro úspěšné zotavení v PFP syndrom . Výsledky tohoto šetření by však měly být interpretovány v rámci omezení studie. Nejprve jsme změřili tři morfologické parametry VMO, které svědčí o schopnosti svalu produkovat sílu. Nedostatečnost VMO však může být také vysledována k dysfunkci neuromuskulárního načasování nebo nerovnováze mezi VMO a VL. Proto nemůžeme vyloučit roli takových dalších faktorů v patellofemorální nestabilitě. Protože pacienti obvykle nevědí o blížící se dislokaci patelární, není možné provést elektromyografii před první epizodou LDP. Nedávná studie, která použila metodu hodnocení funkční MRI svalů, navíc neprokázala změněný vzorec aktivace svalů u pacientů s PFP . V současné studii nebylo možné, aby vyšetřovatelé byli zaslepeni, které snímky byly získány od kontrolních subjektů nebo pacientů s LPD, což bylo dále zdůrazněno přítomností více zobrazovacích nálezů spojených s LPD. Zejména kontrolní subjekty nebyly v optimálním muskuloskeletálním zdraví. MRI vyšetření provádí v důsledku akutního poranění je uvedeno menisku slzu u 4 pacientů, předního zkříženého vazu zranění u 14 pacientů, zadního zkříženého vazu zranění u 1 pacienta, a žádné významné zranění u 3 pacientů. Žádný ze subjektů v kontrolní skupině si stěžoval na koleno-související problémy, před zranění, a žádný hlášeny problémy související s patellofemoral joint. Kromě toho jsme nebyli schopni vypočítat přesný objem svalů VMO. To znamená, plocha průřezu měření byla provedena na třech různých výškách napodobovat trojrozměrné VMO svalové struktury, i když ne přesně představuje VMO objemu svalové hmoty. Konečně, zatímco skupiny byly upraveny podle pohlaví, BMI, fyzická aktivita, průměrný věk byl 23.9, 19.4, a 21,3 let () v řízení, základní LPD, a opakující LPD skupin, respektive. Zatímco tyto věkové rozdíly dosáhly statistické významnosti, pochybujeme, že takové rozdíly přinesly smysluplné zkreslení výsledků vzhledem k uspokojivým úpravám dalších tří parametrů sex, BMI, a fyzická aktivita.

5. Závěr

výsledky této studie naznačují, že morfologie VMO se významně neliší u pacientů s primární nebo rekurentní dislokací patelární ve srovnání s asymptomatickými kontrolami. Toto zjištění je pozoruhodné v tom, že atrofie VMO byla často navržena tak, aby hrála důležitou roli v patofyziologii nestabilního patellofemorálního kloubu.

střet zájmů

autoři nehlásí žádný potenciální střet zájmů.

příspěvek autorů

Peter Balcarek přispěl k návrhu studie, vyhodnocení dat, psaní příspěvku a konečnému schválení. Swantje Oberthür, Stephan Frosch a Jan Philipp Schüttrumpf přispěli k získávání dat. Klaus Michael Stürmer přispěl k vyhodnocení dat a konečnému schválení.