Vastus Medialis Obliquus-lihaksen morfologiaa primaarisessa ja uusiutuvassa lateraalisessa polvilumpion epävakaudessa

Abstrakti

vastus medialis obliquus (VMO) – lihaksen morfologiaa epävakaan polvilumpion anatomisessa ympäristössä ei ole kuvattu. Sen vuoksi tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia VMO-lihaksen morfologisia parametreja, jotka määrittelevät sen merkityksen patellofemoraalinivelen stabiiliuden ylläpitämisessä. Tutkimukseen otettiin prospektiivisesti 82 perättäistä koehenkilöä. Ryhmät koostuivat kolmestakymmenestä potilaasta, joilla oli akuutti primaarinen patellaarinen dislokaatio, kolmestakymmenestä potilaasta, joilla oli toistuva patellaarinen dislokaatio, ja kaksikymmentäkaksi kontrollia. Ryhmät sovitettiin sukupuolen, iän, painoindeksin ja fyysisen aktiivisuuden mukaan. Magneettikuvauksella mitattiin muun muassa VMO: n poikkipinta-alaa, lihaskuitukulmausta ja lihaksen kraniokaudaalista laajuutta suhteessa polvilumpioon. Kaikissa mitatuissa VMO-parametreissa ei havaittu merkittävää eroa primaarisen dislokaation, toistuvan dislokaation ja kontrollihenkilöiden välillä, joiden suuntaus oli havaittavissa vain VMO: n poikkipinta-alan ja VMO: n lihaskuitukulmauksen osalta. Tämä havainto on merkittävä siinä mielessä, että VMO: n atrofialla on usein esitetty olevan tärkeä rooli epästabiilin patellofemoraalinivelen patofysiologiassa.

1. Johdanto

Lateral patellar dislokaatio (LPD) vaikuttaa pääasiassa nuoriin ja fyysisesti aktiivisiin nuoriin ja nuoriin aikuisiin. Tyypillisesti LPD: lle on ominaista patellofemoraalinivelen aktiivisten, passiivisten ja staattisten stabilaattoreiden välinen epätasapaino . Tässä potilaskohortilla on kuvattu myös merkittävää yksilöllistä vaihtelua anatomisissa riskitekijöissä . Lisäksi kvadriceps-lihasten, erityisesti vastus medialis obliquus (VMO) – lihaksen, toiminnalla on ehdotettu olevan tärkeä rooli polvinivelen vakaudessa, erityisesti polvilumpion siirtymän, polvilumpion kallistelun ja polvilumpion sivusuuntaisen syrjäyttämisen kannalta .

vaikka VMO: n atrofiaa, VMO/vastus lateralis (VL) – vahvuuden epätasapainoa ja kvadriceps-lihaksen eri osien neuromuskulaarista ajoitusta on kuvattu patellofemoral pain (pfp) – oireyhtymässä, kirjallisuudessa ei ole vertailukelpoisia tietoja potilaista , joilla on lateraalinen polvilumpion epästabiilius. Erityisesti VMO: n stabiloivaa vaikutusta epävakaan polvilumpion tyypillisessä anatomisessa ympäristössä (eli trochlear dysplasia, patella alta ja sääriluun tuberosity-trochlear groove distance) ei ole kuvattu. Lisäksi on epäselvää, edeltääkö VMO: n atrofia primaarista LPD: tä vai kehittyykö se toissijaisesti kivun estämisen ja toistuvien sijoiltaanmenojen aiheuttaman fyysisen passiivisuuden seurauksena. Siksi vaikuttaa välttämättömältä varmistaa VMO: n arvo polvinivelen vakaudessa, ei ainoastaan LPD: ssä Havaittujen tyypillisten anatomisten olosuhteiden osalta, vaan myös nykyisten käsitteiden valossa, jotka suosivat nonoperatiivista hoitoa primaarisessa polvinivelen sijoiltaanmenossa . Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli siis tutkia VMO: n morfologiaa primaaristen ja toistuvien polvilumpion sijoiltaanmenojen kohortissa kolmen parametrin avulla mitattuna.: lihasten poikkileikkauspinta-ala, lihassyyn kulmautuminen ja VMO: n kraniokaudaalinen laajuus suhteessa polvilumpioon. Näiden VMO: n morfologisten ominaisuuksien on oletettu heikkenevän potilailla, joilla on uusiutuva LPD, mutta ei primaarisessa LPD: ssä, verrattuna oireettomaan verrokkiryhmään.

2. Materiaali ja menetelmät

2.1. Osallistujat

institutional review board (IRB ref. number 13/5/09), pilottitutkimukseen osallistui kahdeksan potilasta, joilla oli akuutti primaarinen LPD, kahdeksan potilasta, joilla oli toistuva LPD, ja kahdeksan verrokkipotilasta (mies/nainen 4/4 kummassakin ryhmässä). Tehoanalyysi (free GPower Software, versio 3.1.3.) paljasti, että vähintään kahdeksankymmentäyksi koehenkilöä vaadittaisiin 90%: n havaitulle teholle (1-virheen todennäköisyys). Näin ollen tähän tutkimukseen otettiin prospektiivisesti yhteensä kahdeksankymmentäkaksi perättäistä koehenkilöä. Ryhmät koostuivat kolmestakymmenestä potilaasta, joilla oli akuutti primaarinen LPD, kolmestakymmenestä potilaasta, joilla oli toistuva patellar dislokaatio, ja kahdestakymmenestäkahdesta verrokkipotilaasta, joilla ei ollut mitään patellofemoraaliniveleen liittyvää sairaushistoriaa. Ryhmät sovitettiin sukupuolen, iän, painoindeksin (BMI) ja fyysisen aktiivisuuden mukaan Baecken kyselyn (Taulukko 1) mukaan. Diagnoosi LPD perustui sairaushistoria, perusteellinen kliininen tutkimus, ja magneettikuvaus (MRI) kriteerit LPD kuten aiemmin julkaistu . MK-tutkimukset tehtiin 10 päivän kuluessa vammasta sekä primaarisella LPD: llä (mediaani 6 päivää vammasta magneettikuvaukseen) että kontrollihenkilöillä (mediaani 7 päivää vammasta magneettikuvaukseen), jotta minimoitaisiin rasitusvamman jälkeisestä fyysisestä levosta aiheutuva lihasatrofia. Toistuvan LPD-ryhmän magneettikuvaukset tehtiin kivuttomalla aikavälillä.

poissulkukriteereinä olivat kaikki aiemmat polvisairaudet (paitsi aiempi polvilumpion sijoiltaanmeno kroonisessa LPD-alaryhmässä), kaikki aiemmat polvileikkaukset, reisiluun tai sääriluun pään murtumat, moniligamenttinen polvinivelvamma ja magneettikuvaus, joka tehtiin myöhemmin kuin kymmenen päivää vamman jälkeen. Myös traumaattiset polvilumpion sijoiltaanmenot, jotka tapahtuivat mediaalisen polvilumpion suoran trauman tai polvinivelen putoamisen seurauksena, johon liittyi samanaikaisesti polvilumpion sijoiltaanmeno, suljettiin pois.

2.2. Kuvaarviointi

sagittaalinen, koronaalinen ja poikittainen MR-kuva saatiin kaikilta potilailta mittaamaan VMO: n poikkipinta-alaa, VMO: n lihaskuitukulmaa ja kraniokaudaalista laajuutta suhteessa polvilumpioon. Magneettikuvauksissa polvi ojennettiin kokonaan ja nelikulmainen lihas rentoutui. Mittaukset tehtiin käyttämällä PACS (Centricity, GE Healthcare, St. Gilles, Yhdistynyt kuningaskunta) – työaseman (picture archiving and communications system) merkintätyökaluja. Ensinnäkin polvilumpion maksimihalkaisija ja reisiluun akselin pituusakseli (dashed line) vahvistettiin keskisagittaalitasossa (Kuva 1 a). Tässä sagittaalitasossa tunnistettiin vastaava poikittainen viipale proksimaalisen polvilumpion navan kohdalla(punainen kiinteä viiva kuvassa 1 (a)) (Kuva 1 (c)). Käyttämällä tätä poikittaista kuvaa referenssiviipaleena yksi koulutettu tarkkailija mittasi käsin VMO-poikkipinta-alan tässä viipaleessa ja viereisissä viipaleissa suoraan tämän vertailuliipaleen ylä-ja alapuolella (MRI-viipaleen paksuus 3.5 mm)piirtämällä lihasrajojen ympärille poikkiviivoja (punainen kiinteä viiva ja valkoinen kiinteä viiva kuvissa 1 b-1 d). Kaikki kolme poikkipinta-alan mittausta laskettiin yhteen arvoon, joka jäljitteli kolmiulotteista VMO-lihasrakennetta. Seuraavaksi käytettiin Kuvan 1 C viiteviipaletta määritettäessä vastaavaa sagittaaliviipaletta, joka sijaitsee keskitetysti VMO-lihaksessa (katkoviiva kuvassa 1 c). Reisiakselin pituusakseli osoitettiin tähän vastaavaan tasoon(kuvan 2 a katkaistu viiva). Tätä Kuvan 2(a) mukaista sagittaalitasoa käytettiin sitten mittaamaan lihassyyn kulmautumista reisiluun akselin pituusakseliin nähden. Lopuksi VMO: n kraniokaudaalisen laajuuden selvittämiseksi suhteessa polvilumpioon määritettiin sagittaalitasolla (punainen piste kuvassa 2(a)). Tämä piste osoitettiin sitten vastaavalle sagittaalitasolle, joka sijaitsee keskitetysti polvilumpion pituusakselin kautta (kuva 2 b). Kraniokaudaalinen VMO-laajuus mitattiin sitten tämän pisteen ja proksimaalisen polvilumpion välisen etäisyyden mittana(kaksipäinen nuoli kuvassa 2 (b)).

Kuva 1

VMO: n poikkipinta-alan mittaus. Polvilumpion pituusakseli ja reisiluun akselin akseli (dashed line) vakiintuivat keskisagittaalitasoon (a). Tässä sagittaalikuvassa tunnistettiin vastaava poikittainen viipale, joka sijaitsee proksimaalisen patellaarinavan kohdalla punaisella viivalla (c), ja vierekkäiset viipaleet, jotka sijaitsevat tämän vertailuliuskan yläpuolella (b) ja alapuolella (d). Näitä poikittaistasoja käytettiin VMO: n poikkipinta-alan mittaamiseen piirtämällä käsin lihasrajojen ympärille (kiinteät linjat (b-c)). Lisäksi poikittaisviivakuvaa (c) käytettiin määrittämään vastaava sagittaaliviipale, joka sijaitsee keskitetysti VMO-lihaksessa (katkoviiva kohdassa (c)).

kuva 2

VMO: n lihaskuitukulmauksen ja VMO: n kraniokaudaalisen laajuuden mittaus. Tätä Kuvan 1(c) katkoviivoilla tunnistettua sagittaalitasoa käytettiin VMO-lihassyyn kulmauksen mittaamiseen. Ensin määritettiin kuvassa 1 a esitetyn reisiakselin pituusakseli tässä vastaavassa tasossa (katkoviivalla). Tämän jälkeen arvioitiin lihas-fiber-kulmausta suhteessa reisiluun akselin pituusakseliin. VMO: n kraniokaudaalisen laajuuden mittaamiseksi suhteessa polvilumpioon määritettiin sagittaalitasolla (punainen piste kuvassa 2(a)). Tämä piste osoitettiin sitten vastaavalle sagittaalitasolle, joka sijaitsee keskitetysti polvilumpion (b) pituusakselin kautta. Kraniokaudaalinen VMO-laajuus mitattiin sitten tämän jälkimmäisen pisteen ja proksimaalisen polvilumpion (kaksipäinen nuoli) välisenä etäisyytenä.

lisäksi LPD: n tärkeimmät anatomiset parametrit (trochlear dysplasia, patellar korkeus ja TT-TG-etäisyys) arvioitiin aiemmin julkaistuina. Trochlear dysplasia arvioitiin poikittaisella magneettikuvauksella ja luokiteltiin dejour et al: n kuvaaman järjestelmän mukaan. . Trochlear dysplasia-luokituksen luotettavuuden parantamiseksi integroimme Dejourin 4-luokan luokituksen (tyyppi A-D) 2-luokan luokitusjärjestelmään, jota on äskettäin suositeltu: matala-asteinen (tyyppi A) ja korkea-asteinen trochlear dysplasia (tyypit B–D). Patellar korkeus arvioitiin sagittal T1-painotettu kuvia mukaan Insall ja Salvati indeksi, joka on suhde patellar jänne pituus pisin sagittal patellar ulottuvuus . Lopuksi TT-TG-etäisyys arvioitiin Schoettlen menetelmällä .

2.3. Tilastoanalyysi

tiedot on esitetty keskiarvoina ja keskihajonnoina. Fisherin tarkkaa testiä käytettiin kategoristen arvojen arviointiin ja paritonta t-testiä käytettiin keinojen vertailuun. Tutkimusryhmiä verrattiin kontrolliryhmään yksisuuntaisella varianssianalyysillä (ANOVA), jota seurasi dunnettin jälkitesti. Intra – ja interobserver-luotettavuuden tutkimiseksi kaksi mittaussarjaa, jotka suoritettiin 15 satunnaisella magneettikuvauksella, piirrettiin joko toistuvasti 1 yhden tarkkailijan toimesta 2 viikon välein tai itsenäisesti 2 eri tarkkailijan toimesta. Luotettavuutta arvioitiin käyttämällä kahden mittaussarjan välistä korrelaatiota (Pearson r) tai näiden sarjojen välistä keskimääräistä eroa (t-testi). Kaikki analyysit tehtiin Grappad Prism-ohjelmalla (versio 4; GraphPad Software, San Diego, CA, Yhdysvallat). Arvoa < 0, 05 pidettiin merkittävänä.

3. Tulokset

tutkimus-ja verrokkiryhmien Demografiset tiedot on esitetty taulukossa 1. Vertailuryhmään verrattuna sekä primaarisilla että toistuvilla sijoiltaanmenoilla todettiin tyypillinen anatominen polvilumpion lateraalisen epästabiilisuuden riskiprofiili, johon liittyi dysplastinen trochlear groove, patella alta ja TT-TG-etäisyyden kasvu (Taulukko 2). Kaikissa mitatuissa VMO-parametreissa ei kuitenkaan havaittu merkittävää eroa primaarisen dislokaation, toistuvan dislokaation ja kontrollihenkilöiden välillä (Taulukko 3). Kraniokaudaalisen VMO: n laajuus oli keskimäärin 14 mm kaikissa ryhmissä (), ja suuntauksena oli vain VMO: n poikkipinta-ala ja verrokki-ja LPD-koehenkilöiden välinen VMO-lihaskuitukulmaus. Verrokkiryhmässä VMO: n poikkileikkauspinta-ala kasvoi keskimäärin 14% ja 16% primaariseen ja uusiutuvaan LPD-ryhmään () verrattuna, ja VMO: n lihassyyn kulmautuminen oli verrokkiryhmässä keskimäärin 2° ja 4° jyrkempi verrattuna primaariseen ja uusiutuvaan LPD-ryhmään () saatuihin arvoihin. Palvelimen sisäinen ja interobserver-luotettavuus korreloi suuresti kaikkien mitattujen parametrien kanssa, eikä kaikkien mittaussarjojen välillä havaittu merkittävää keskimääräistä vaihtelua (Taulukko 4).

4. Keskustelu

tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia primaarisen ja toistuvan LPD: n kliinisessä ja anatomisessa ympäristössä VMO-lihaksen morfologisia parametreja, jotka määrittelevät sen merkityksen polvinivelen stabiiliuden ylläpitämisessä. Tämän tutkimuksen tärkeimmät löydökset osoittavat, että VMO-morfologia ei eroa merkitsevästi potilailla, joilla on primaarinen tai toistuva patellaarinen dislokaatio verrattuna oireettomaan verrokkiryhmään. Tämä havainto on merkittävä siinä mielessä, että VMO: n heikkoudella on usein esitetty olevan tärkeä rooli epävakaan patellofemoraalinivelen patofysiologiassa ; lisäksi kvadriceps-lujuuden, erityisesti VMO: n, palauttamista on pidetty välttämättömänä tavoitteena patellofemoraalisen mallastuksen torjumiseksi .

vaikka useissa anatomisissa ja biomekaanisissa in vitro-tutkimuksissa on todettu , että solunivelen aktiivinen stabiloija on VMO-lihaksessa, sen todellisesta stabiloivasta vaikutuksesta kliinisissä olosuhteissa ei ole selkeää näyttöä. Käyttäen ruumiillisia polvia, Sakai et al. havaittiin lisääntynyt sivusuuntainen polvilumpion siirtyminen 0°: sta 15°: seen, kun simuloitiin VMO-heikkoutta. Vastaavasti kun VMO: ta höllennettiin, polvilumpion lateraalisesti syrjäyttämiseen tarvittava voima väheni noin 30% välillä 20° – 90° polven koukistuksesta . Pidennetyssä polvessa, jossa polvilumpio on vähiten vakaa, tämä stabiilisuuden menetys väheni vain 14 prosenttiin. Lisäksi trochlear groove geometria ja mediaalinen retinacular rakenteita, eli mediaalinen patellofemoral nivelside (MPFL), edistää merkittävästi vakautta patella kuin polvi lähestyy koko laajennus. Näin ollen VMO: ta ei ole vahvistettu tärkeimmäksi patellaariseksi stabilisaattoriksi in vitro . Tutkimuksemme kliiniset havainnot tukevat tätä aiempaa in vitro-arviointia, koska emme havainneet merkittävää eroa kontrolli-ja koehenkilöiden välillä kaikissa mitatuissa VMO-parametreissa. Lisäksi tutkimustietomme osoittavat, että proksimaalisten pehmytkudosten uudelleensuuntausmenetelmät, joilla pyritään vahvistamaan VMO: n stabiloivaa vaikutusta, saattavat usein epäonnistua LPD: n pääpatologiassa potilailla, joilla on anatomisia altistavia tekijöitä. Jossain määrin löydöksemme voi tarjota selityksen sille, miksi nämä anatomiset tekniikat tuottavat suhteellisen suuria uudelleensijoittumisasteita samalla kun ne lisäävät mediaalista painetta .

lihaksen poikkipinta-ala on osoitus lihaksen voimantuottokyvystä, ja se voidaan luotettavasti mitata magneettikuvauksella . Lisäksi VMO-jännitykseen, joka koskee mediaalisesti ja posteriorisesti, voi vaikuttaa myös VMO-lihassyyn kulmautuminen ja lihaksen kraniokaudaalinen laajuus. Aiemmissa tutkimuksissa VMO-lihaskudoksen kulmauksen on osoitettu olevan välillä 42° – 52° . Nämä tiedot ovat verrokkiryhmässämme havaitun lihas-kuitu-suuntautumisen mukaisia. Vaikka tilastollista merkitystä ei saavutettukaan, lihassyyn kulmautuminen oli primaarisessa LPD-ryhmässä keskimäärin 2° ja toistuvassa LPD-ryhmässä keskimäärin 4° tasaisempi. On epäselvää, edustaako tämä löydös jo olemassa olevaa LPD: n ominaisuutta vai posttraumaattista tilaa. VMO: n distaaliset osat liittyvät kuitenkin läheisesti MPFL: ään. Niinpä jotkut kirjoittajat väittävät, että reisiluun mpfl: n vammaan liittyy usein vaurio VMO: ssa, joka repeytyy asteittain proksimaaliseen suuntaan, jolloin se menettää oikean poikittaissuuntansa . Siksi on ehdotettu, että MPFL-korjaukseen kuuluisi myös VMO: n kiinnittäminen distaalisesti adduktori magnus-jänteeseen .

tämän tutkimuksen tarkoituksena on tarjota tarkempi analyysi VMO-lihaksen antropometrisistä ominaisuuksista polvilumpion lateraalisessa epävakaudessa. Parhaan tietomme mukaan tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa arvioidaan VMO: n morfologiaa primaarisessa ja toistuvassa patellaarisessa dislokaatiossa. Tutkimus korreloi myös tämän tiedon kanssa LPD: lle tyypilliseen kliiniseen ja anatomiseen asetelmaan. Tästä tutkimuksesta saadut tulokset osoittavat, että LPD: n kliinisessä ympäristössä VMO-lihaksella on vain toissijainen rooli polvinivelen eri stabiloijien monimutkaisessa vuorovaikutuksessa. Nämä havainnot ovat yhtäpitäviä viimeaikaisten tutkimusten kanssa, jotka viittaavat siirtymiseen pois aiemmista opeista, jotka ylläpitivät quadriceps-lujuuden ja toiminnan palauttamista välttämättömänä onnistuneen elpymisen PFP-oireyhtymässä . Tutkimuksen tuloksia olisi kuitenkin tulkittava tutkimuksen rajoitusten puitteissa. Ensin mittasimme kolme VMO: n morfologista muuttujaa, jotka kertovat lihaksen voimantuottokyvystä. VMO: n vajaatoiminta voi kuitenkin johtua myös hermo-lihasliitoksen ajoituksen toimintahäiriöstä tai VMO: n ja VL: n välisestä epätasapainosta. Tämän vuoksi emme voi sulkea pois tällaisten muiden tekijöiden osuutta suullisen epävakauden patellissa. Koska potilaat eivät yleensä ole tietoisia lähestyvästä polvilumpion sijoiltaan, se ei ole mahdollista suorittaa electromyography ennen ensimmäisen jakson LDP. Lisäksi tuoreessa tutkimuksessa, jossa käytettiin lihasfunktionaalista MAGNEETTIKUVAUSMENETELMÄÄ, ei pystytty osoittamaan lihasten aktivaatiomallin muuttumista PFP-potilailla . Tässä tutkimuksessa ei ollut mahdollista, että tutkijat olisivat sokaistuneet siitä, mitkä kuvat on saatu VERROKKIHENKILÖILTÄ tai LPD-potilailta, mitä vielä korosti se, että LPD: hen liittyy useita kuvantamislöydöksiä. Verrokkihenkilöillä ei ollut optimaalista tuki-ja liikuntaelinten terveyttä. Akuutin vamman vuoksi suoritetut MRI-tutkimukset osoittivat, että meniscal repesi 4 potilaalla, anterior cruciate nivelsidevamma 14 potilaalla, posterior cruciate nivelsidevamma 1 potilaalla, eikä merkittävää vammakuviota 3 potilaalla. Kukaan kontrolliryhmän koehenkilöistä ei valittanut polveen liittyviä ongelmia ennen loukkaantumista, eikä kukaan raportoinut polvinivelen ongelmista. Emme myöskään pystyneet laskemaan tarkkaa VMO-lihaksen määrää. Niinpä tehtiin poikkipinta-alan mittauksia kolmella eri korkeudella jäljittelemään kolmiulotteista VMO-lihasrakennetta, vaikka ne eivät varsinaisesti edustaneet VMO-lihasten tilavuutta. Vaikka ryhmät sovitettiin sukupuolen, painoindeksin ja fyysisen aktiivisuuden mukaan, keski-ikä oli verrokkiryhmässä 23, 9 vuotta, primaarisessa LPD-ryhmässä 19, 4 vuotta ja toistuvassa LPD-ryhmässä 21, 3 vuotta (). Vaikka nämä ikäerot saavuttivat tilastollisen merkitsevyyden, epäilemme, että tällaiset erot toivat mielekkään harhakuvitelman tuloksiin, jotka olivat tyydyttäviä kolmen muun sukupuolen, painoindeksin ja fyysisen aktiivisuuden muuttujan osalta.

5.

tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että VMO: n morfologia ei eroa merkitsevästi potilailla, joilla on primaarinen tai toistuva patellaarinen dislokaatio oireettomiin verrokkeihin verrattuna. Tämä havainto on merkittävä siinä mielessä, että VMO: n atrofialla on usein esitetty olevan tärkeä rooli epästabiilin patellofemoraalinivelen patofysiologiassa.

eturistiriidat

kirjoittajat eivät kerro mahdollisista eturistiriidoista.

kirjoittajien panos

Peter Balcarek osallistui tutkimuksen suunnitteluun, aineiston arviointiin, paperin kirjoittamiseen ja lopulliseen hyväksymiseen. Swantje Oberthür, Stephan Frosch ja Jan Philipp Schüttrumpf osallistuivat tiedonhankintaan. Klaus Michael Stürmer osallistui tietojen arviointiin ja lopulliseen hyväksymiseen.