Vastus Medialis Obliquus Izommorfológia az elsődleges és visszatérő laterális Patellaris instabilitásban

absztrakt

a vastus medialis obliquus (VMO) izom morfológiáját instabil patella anatómiai környezetében nem írták le. Ezért a vizsgálat célja a VMO izom morfológiai paramétereinek vizsgálata volt, amelyek meghatározzák annak fontosságát a patellofemorális ízületi stabilitás fenntartásában. Nyolcvankét egymást követő alanyt vontak be prospektív módon ebbe a vizsgálatba. A csoportok harminc akut primer patelláris diszlokációval rendelkező betegből, harminc visszatérő patelláris diszlokációval rendelkező betegből és huszonkét kontrollból álltak. A csoportokat nem, életkor, testtömeg-index és fizikai aktivitás szerint igazítottuk. Mágneses rezonancia képalkotást alkalmaztak a VMO keresztmetszeti területének mérésére, izomrost szögelésés az izom craniocaudalis kiterjedése a patellához viszonyítva. Nem találtak szignifikáns különbséget az összes mért VMO paraméter tekintetében az elsődleges diszlokáció, a visszatérő diszlokáció és a kontroll alanyok között, akiknek csak a VMO keresztmetszeti területe és a VMO izomrost szöge volt megfigyelhető. Ez a megállapítás figyelemre méltó abban, hogy a VMO atrófiáját gyakran javasolták fontos szerepet játszani egy instabil patellofemorális ízület patofiziológiájában.

1. Bevezetés

a laterális patellaris diszlokáció (LPD) elsősorban a fiatal és fizikailag aktív serdülőket és fiatal felnőtteket érinti. Az LPD-t általában a patellofemorális ízület aktív, passzív és statikus stabilizátorai közötti egyensúlyhiány jellemzi . Ebben a betegcsoportban az anatómiai kockázati tényezők jelentős egyéni variabilitását is leírták . Ezenkívül a négyfejű izmok, különösen a vastus medialis obliquus (VMO) izom funkciója fontos szerepet játszik a patellofemorális ízület stabilitásában, különös tekintettel a patelláris eltolódásra, a patelláris dőlésre és a patella oldalirányú kiszorításához szükséges erőre .

míg a VMO atrófiáját, a VMO/vastus lateralis (VL) erősségének kiegyensúlyozatlanságát és a quadriceps izom különböző részeinek megváltozott neuromuszkuláris időzítését patellofemoralis fájdalom (PFP) szindrómában írták le, az irodalomban nincsenek összehasonlítható adatok laterális patellaris instabilitásban szenvedő betegekről. Különösen a VMO stabilizáló hatása az instabil patella tipikus anatómiai környezetében (azaz trochleáris dysplasia, patella alta, megnövekedett tibialis tuberositás-trochleáris horony távolság) nem írták le. Továbbá nem világos, hogy a VMO atrófiája megelőzi-e az elsődleges LPD-t, vagy másodlagosan alakul-e ki a fájdalom gátlása és a fizikai inaktivitás következtében visszatérő diszlokációk. Ezért elengedhetetlennek tűnik a VMO értékének megállapítása a patellofemorális ízület stabilitásában, nemcsak az LPD-ben megfigyelt tipikus anatómiai állapotok tekintetében, hanem a jelenlegi koncepciók fényében is, amelyek a nem operatív kezelést részesítik előnyben elsődleges patelláris diszlokáció, amelynek célja a térdízület extenzor készülékének helyreállítása és megerősítése az LPD további epizódjainak megelőzése érdekében . Így a tanulmány célja a VMO morfológiájának vizsgálata volt primer kohorszban visszatérő patelláris diszlokátorok három paraméterrel mérve: az izom keresztmetszete, az izomrost szöge és a VMO craniocaudalis kiterjedése a patellához képest. Feltételezték, hogy a VMO ezen morfológiai jellemzői csökkentek visszatérő LPD-ben szenvedő betegeknél, de nem az elsődleges LPD-ben, egy tünetmentes kontrollcsoporthoz képest.

2. Anyag és módszerek

2.1. Résztvevők

az intézményi felülvizsgálati testület (IRB ref. 13/5/09), egy kísérleti vizsgálatot végeztek, amelyben nyolc akut primer LPD-ben szenvedő beteg, nyolc visszatérő LPD-ben szenvedő beteg és nyolc kontroll beteg vett részt (férfi/nő 4/4 minden csoportban). Teljesítményelemzés (ingyenes GPower szoftver, 3.1.3 Verzió.) kiderült, hogy legalább nyolcvanegy alanyra lenne szükség a megfigyelt teljesítményhez (1 – hiba valószínűsége) 90%. Következésképpen összesen nyolcvankét egymást követő alany volt prospektív módon beiratkozott ebbe a vizsgálatba. A csoportok harminc akut primer LPD-ben szenvedő betegből, harminc visszatérő patelláris diszlokációban szenvedő betegből és huszonkét kontroll betegből álltak, akiknek kórtörténete nem volt a patellofemorális ízülethez kapcsolódóan. A csoportokat nem, életkor, testtömeg-index (BMI) és fizikai aktivitás szerint igazítottuk Baecke kérdőíve szerint (1.táblázat). Az LPD diagnózisa a kórelőzményen, egy alapos klinikai vizsgálaton és az LPD mágneses rezonancia képalkotó (MRI) kritériumain alapult, amint azt korábban közzétették . Az MRI vizsgálatokat a sérülést követő 10 napon belül végeztük mind az elsődleges LPD-ben (medián 6 nap az MRI sérülésétől), mind a kontroll alanyokban (medián 7 nap az MRI sérülésétől) annak érdekében, hogy minimalizálják az izom atrófiával kapcsolatos torzítást a sérülés utáni fizikai pihenés következtében. MRI vizsgálatokat végeztek a visszatérő LPD csoportban fájdalommentes intervallumon belül.

minden alany esetében a kizárási kritériumok a már létező térdbetegségek voltak (kivéve a krónikus LPD alcsoport korábbi patelláris diszlokációját), bármely korábbi térdműtét, a disztális combcsont vagy a tibialis fej törése, multiligament térdízületi sérülés és a sérülés után tíz nappal később elvégzett MRI. Szintén kizárták azokat a traumás patelláris diszlokációkat, amelyek a mediális patella közvetlen traumája vagy a térdízületre esés következtében jelentkeztek egyidejű patelláris diszlokációval.

2.2. Képértékelés

minden betegnél sagittális, koronális és keresztirányú MR képeket kaptunk a VMO keresztmetszeti területének, a VMO izomrost szögének és a VMO craniocaudalis kiterjedésének mérésére a patellához viszonyítva. Az MRI vizsgálatokat a térd teljes meghosszabbításával, a quadriceps izma pedig ellazult. A méréseket egy picture archiving and communications system (PACS) munkaállomás (Centricity, GE Healthcare, St. Gilles, Egyesült Királyság) annotációs eszközeivel végeztük. Először a középső sagittális síkban határoztuk meg a patella maximális átmérőjét és a combcsont hosszanti tengelyét (szaggatott vonal) (1(A) ábra). Ebben a sagittális síkban azonosítottuk a proximális patelláris póluson elhelyezkedő megfelelő keresztirányú szeletet(piros folytonos vonal az 1 (a) ábrán) (1 (c) ábra). Ezt a keresztirányú képet használva referenciaszeletként egy képzett megfigyelő manuálisan megmérte a VMO keresztmetszeti területét ebben a szeletben, valamint a szomszédos szeletekben, egyenesen a referenciaszelet felett és alatt (MRI szeletvastagság 3.5 mm) az izomhatárok körüli diszartikulációs kontúrok rajzolásával(piros folytonos vonal és fehér folytonos vonal az 1(b)-1 (d) ábrán). Mindhárom keresztmetszeti területmérést egy értékre vetettük alá, amely utánozza a háromdimenziós VMO izomszerkezetet. Ezután az 1(c) ábra referencia szeletét használtuk a megfelelő sagittalis szelet meghatározására, amely a VMO izomban helyezkedik el központilag (szaggatott vonal az 1(c) ábrán). A combcsont tengelyének hossztengelyét ehhez a megfelelő síkhoz rendeltük (szaggatott vonal a 2. A) ábrán). Ezt a 2(a) ábrán látható sagittális síkot ezután az izomrost szögének mérésére használtuk a combcsont tengelyének hossztengelyéhez viszonyítva. Végül, hogy megállapítsuk a VMO craniocaudalis kiterjedését a patellához viszonyítva, a VMO leginkább caudalis végpontját sagittális síkban határoztuk meg(piros pont a 2.ábrán (a)). Ezt a pontot ezután a patella hossztengelyén keresztül középen elhelyezkedő megfelelő szagittális síkhoz rendeltük (2(b) ábra). A craniocaudalis VMO kiterjedést ezután az e pont és a proximalis patellar pólus közötti távolságként mértük(kétfejű nyíl a 2 (b) ábrán).

ábra 1

a VMO keresztmetszeti területének mérése. A patella hossztengelye és a combcsont tengelye (szaggatott vonal) a középső sagittalis síkban (a) helyezkedtek el. Ezen a szagittális képen a proximális patelláris póluson elhelyezkedő megfelelő keresztirányú szelet, amelyet a piros vonal (c) jelez, valamint a szomszédos szeleteket, amelyek a referencia szelet felett (b) és alatt (d) helyezkednek el. Ezeket a keresztirányú síkokat használták a VMO keresztmetszeti területének mérésére az izomhatárok körüli diszartikulációs kontúrok kézi rajzolásával (folytonos vonalak (b-c)). Ezenkívül a keresztirányú referenciaképet (c) használtuk a megfelelő sagittalis szelet meghatározására, amely a VMO izom közepén helyezkedik el (pontozott vonal a (c) – ben).

ábra 2

a VMO izomrost szögének és a VMO craniocaudalis kiterjedésének mérése. Ezt a szagittális síkot, amelyet az 1(c) ábra szaggatott vonallal azonosított, a VMO izomrost szögének mérésére használtuk. Először ebben a megfelelő síkban(szaggatott vonal) határoztuk meg az 1 (a) ábrán látható combnyaktengely hossztengelyét. Az izomrost szöget ezután a combcsont tengelyének hossztengelyéhez viszonyítva értékeltük. A VMO craniocaudalis kiterjedésének a patellához viszonyított mérésére a VMO leginkább caudalis végpontját sagittális síkban határoztuk meg(piros pont a 2.A) ábrán). Ezt a pontot ezután a patella (b) hossztengelyén keresztül középen elhelyezkedő megfelelő szagittális síkhoz rendeltük. A craniocaudalis VMO kiterjedést ezután az utóbbi pont és a proximális patelláris pólus (kétfejű nyíl) közötti távolságként mértük.

ezenkívül az LPD fő anatómiai paramétereit (trochleáris diszplázia, patelláris magasság, TT-TG távolság) a korábban publikáltak szerint értékeltük. A trochleáris diszpláziát keresztirányú MRI-vel értékelték, és a dejour által leírt rendszer szerint osztályozták et al. . A trochleáris diszplázia osztályozás megbízhatóságának javítása érdekében a dejour 4 fokozatú osztályozását (A-D Típus) egy nemrégiben ajánlott 2 fokozatú osztályozási rendszerbe integráltuk: alacsony fokú (a típus) és magas fokú trochleáris diszplázia (B–D típus) . A Patellar magasságát sagittalis T1-súlyozott képek segítségével értékeltük az Insall és Salvati index szerint, amely a patellar ín hosszának a leghosszabb sagittalis patellar dimenzióhoz viszonyított aránya . Végül a TT-TG távolságot Schoettle módszerével értékeltük .

2.3. Statisztikai analízis

az adatok átlagértékként és szórásként vannak feltüntetve. Fisher pontos tesztjét használták a kategorikus értékek értékelésére, párosítatlan t-tesztet pedig az eszközök összehasonlítására. Egyirányú varianciaanalízist (ANOVA), majd Dunnett after tesztet alkalmaztak a vizsgálati csoportok összehasonlítására a kontrollcsoporttal. Az intra – és interobserver megbízhatóság vizsgálatához két mérési sorozatot végeztek 15 véletlenszerű MRI-n, vagy 1 egyszeri megfigyelő ismételten, 2 hetes intervallummal, vagy egymástól függetlenül 2 különböző megfigyelő. A megbízhatóságot a két mérési sorozat közötti korreláció (Pearson r) vagy az e sorozatok közötti átlagos különbség (t-teszt) alkalmazásával értékeltük. Az összes elemzést a GraphPad Prism program (4. verzió) segítségével végeztük; GraphPad szoftver, San Diego, Kalifornia, USA). A < 0,05 értéket szignifikánsnak tekintették.

3. Eredmények

a vizsgálat és a kontrollcsoportok demográfiai adatait az 1.táblázat mutatja be. A kontroll csoporthoz képest mind az elsődleges, mind a visszatérő diszlokátorok a laterális patelláris instabilitás tipikus anatómiai kockázati profilját mutatták diszplasztikus trochleáris horonnyal, patella alta-Val és megnövekedett TT-TG távolsággal (2.táblázat). Azonban nem találtak szignifikáns különbséget az összes mért VMO paraméter tekintetében az elsődleges diszlokáció, a visszatérő diszlokáció és a kontroll alanyok között (3.táblázat). A craniocaudalis VMO kiterjedése minden csoportban átlagosan 14 mm volt (), és csak a VMO keresztmetszeti területe, valamint a VMO izomrost szöge volt megfigyelhető a kontroll és az LPD alanyok között. A kontrollcsoport átlagosan 14%-os és 16%-os növekedést mutatott a VMO keresztmetszeti területén az elsődleges és a visszatérő LPD csoportokhoz képest (), illetve a VMO izomrost-angulációja átlagosan 2, illetve 4db meredekebb volt a kontroll alanyoknál az elsődleges és a visszatérő LPD csoportban kapott értékekhez képest (). Az intra – és interobserver megbízhatóság erősen korrelált az összes mért paraméterrel, és nem figyeltek meg szignifikáns átlagos variabilitást az összes mérési sorozat között (4.táblázat).

4. Megbeszélés

a vizsgálat célja az volt, hogy az elsődleges és visszatérő LPD klinikai és anatómiai beállításaiban megvizsgálja a VMO izom morfológiai paramétereit, amelyek meghatározzák annak fontosságát a patellofemorális ízületi stabilitás fenntartásában. A vizsgálat fő megállapításai azt mutatják, hogy a VMO morfológiája nem különbözik szignifikánsan az elsődleges vagy visszatérő patelláris diszlokációban szenvedő betegeknél a tünetmentes kontrollcsoporthoz képest. Ez a megállapítás abban a tekintetben figyelemre méltó, hogy a VMO gyengeségét gyakran javasolták fontos szerepet játszani egy instabil patellofemorális ízület patofiziológiájában; továbbá a quadriceps erő helyreállítása, különösen a VMO, elengedhetetlen célnak tekintették a patellofemorális maltracking ellensúlyozására .

bár számos anatómiai és biomechanikai in vitro vizsgálat a patellofemoralis ízület aktív stabilizátorának szerepét tulajdonította a VMO izom, egyértelmű bizonyíték hiányzik annak tényleges stabilizáló hatásáról klinikai körülmények között. Kadaverikus térdek használata, Sakai et al. a VMO gyengeségének szimulálásakor megnövekedett laterális patelláris eltolódást talált a térd hajlításának 0-tól 15-ig terjedő hosszúsága között. Hasonlóképpen, amikor a VMO ellazult, a térdkalács oldalirányú elmozdításához szükséges erő körülbelül 30% – kal csökkent a térdhajlítás 20-90 Ft között . A meghosszabbított térdben azonban, ahol a patella a legkevésbé stabil, ez a stabilitásvesztés csak 14% – ra csökkent. Ezenkívül a trochleáris horonygeometria és a mediális retinakuláris struktúrák, vagyis a mediális patellofemoralis ligamentum (MPFL) jelentősen hozzájárulnak a patella stabilitásához, amikor a térd a teljes kiterjesztéshez közeledik. Így a VMO-t nem állapították meg a legfontosabb patelláris stabilizátorként in vitro . Valóban, Vizsgálatunk klinikai eredményei alátámasztják ezt a korábbi in vitro értékelést, mivel nem figyeltünk meg szignifikáns különbséget a kontroll és a vizsgálati alanyok között az összes mért VMO paraméterben. Ezenkívül vizsgálati adataink azt mutatják, hogy a proximális lágyrész átrendeződési eljárások, amelyek célja A a VMO stabilizáló hatása gyakran nem képes kezelni az LPD fő patológiáját anatómiai hajlamosító tényezőkkel rendelkező betegeknél. Bizonyos mértékig, megállapításunk magyarázatot adhat arra, hogy ezek az anatómiai technikák miért eredményeznek viszonylag magas rediszlokációs arányt, miközben növelik a mediális patellofemorális nyomást .

az izom keresztmetszeti területe jelzi az izom erőtermelő képességét, és megbízhatóan mérhető MRI-vel . Ezenkívül a VMO feszültséget, amely mediálisan és utólagosan érvényes, befolyásolhatja a VMO izomrost-szöglet és az izom craniocaudalis kiterjedése is. A korábbi vizsgálatokban a VMO izomrost szöge 42-52 között volt . Ezek az adatok összhangban vannak a kontrollcsoportunkban megfigyelt izomrost-orientációval. Bár nem érte el a statisztikai szignifikanciát, az izomrostok szöge az elsődleges és a visszatérő LPD-csoportokban átlagosan 2, illetve 4 db-nál laposabb volt. Nem világos, hogy ez a megállapítás az LPD vagy a poszttraumás állapot már létező jellemzőjét képviseli-e. A VMO disztális részei azonban szorosan kapcsolódnak az MPFL-hez. Így egyes szerzők azzal érvelnek, hogy az MPFL combcsonti eredetű sérülése gyakran a VMO károsodásával jár, amely fokozatosan szakad proximális irányban, ezáltal elveszíti helyes keresztirányú orientációját . Ezért azt javasolták, hogy az MPFL javításnak magában kell foglalnia a VMO disztálisan az adductor magnus ínhez való visszahelyezését is .

ennek a tanulmánynak a célja a VMO izom antropometriai jellemzőinek részletesebb elemzése laterális patelláris instabilitásban. Legjobb tudásunk szerint ez az első tanulmány, amely a VMO morfológiáját értékeli elsődleges és visszatérő patelláris diszlokáció. A tanulmány ezt az információt korrelálja az LPD tipikus klinikai és anatómiai beállításával is. A vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy az LPD klinikai környezetében a VMO izom csak alárendelt szerepet játszik a patellofemorális ízület különböző stabilizátorai közötti komplex kölcsönhatásban. Ezek az eredmények összhangban vannak a legújabb tanulmányokkal, amelyek arra utalnak, hogy elmozdultak a korábbi tételektől, amelyek fenntartották a quadriceps erősségének helyreállítását, és elengedhetetlenek a PfP-szindróma sikeres helyreállításához . Ennek ellenére a vizsgálat eredményeit a tanulmány korlátain belül kell értelmezni. Először a VMO három morfológiai paraméterét mértük, amelyek jelzik az izom erőtermelő képességét. A VMO-elégtelenség azonban a neuromuszkuláris időzítés diszfunkciójára vagy a VMO és a VL közötti egyensúlyhiányra is visszavezethető. Ezért nem zárhatjuk ki az ilyen egyéb tényezők szerepét a patellofemorális instabilitásban. Mivel a betegek általában nincsenek tisztában a küszöbön álló patelláris diszlokációval, nem kivitelezhető elektromiográfia elvégzése az LDP első epizódja előtt. Sőt, egy nemrégiben készült tanulmány, amely izomfunkciós MRI értékelési módszert alkalmazott, nem tudta kimutatni a megváltozott izomaktivációs mintát PFP-ben szenvedő betegeknél . A jelenlegi vizsgálatban nem volt megvalósítható, hogy a nyomozók elvakuljanak arról, hogy mely képeket szerezték kontroll alanyoktól vagy LPD-ben szenvedő betegektől, amit tovább hangsúlyozott az LPD-vel kapcsolatos több képalkotó lelet jelenléte. Nevezetesen, a kontroll alanyok nem voltak optimális mozgásszervi egészségben. Az akut sérülés miatt végzett MRI vizsgálatok meniszális szakadást jeleztek 4 betegnél, elülső keresztszalag sérülés 14 betegnél, hátsó keresztszalag sérülés 1 betegnél, 3 betegnél pedig nincs releváns sérülési minta. A kontrollcsoport egyik tagja sem panaszkodott térdproblémákra a sérülés időpontja előtt, és egyik sem számolt be a patellofemoralis ízülethez kapcsolódó problémákról. Ezenkívül nem tudtuk kiszámítani a pontos VMO izommennyiséget. Így keresztmetszeti terület méréseket végeztünk három különböző magasságban, hogy utánozzuk a háromdimenziós VMO izomszerkezetet, bár nem pontosan képviseli a VMO izomtérfogatát. Végül, míg a csoportokat a nem, a BMI és a fizikai aktivitás szerint igazították, az átlagos életkor 23,9, 19,4 és 21,3 év volt () a kontroll, az elsődleges LPD és a visszatérő LPD csoportokban. Míg ezek a korkülönbségek statisztikai szignifikanciát értek el, kételkedünk abban, hogy az ilyen különbségek jelentős torzítást eredményeztek az eredményekben, kielégítő kiigazításokat adva a másik három paraméterhez szex, BMI, fizikai aktivitás.

5. Következtetés

a vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a VMO morfológiája nem különbözik szignifikánsan az elsődleges vagy visszatérő patelláris diszlokációban szenvedő betegeknél a tünetmentes kontrollokhoz képest. Ez a megállapítás figyelemre méltó abban, hogy a VMO atrófiáját gyakran javasolták fontos szerepet játszani egy instabil patellofemorális ízület patofiziológiájában.

összeférhetetlenség

a szerzők nem jelentenek potenciális összeférhetetlenséget.

szerzői hozzájárulás

Peter Balcarek hozzájárult a tanulmány tervezéséhez, az adatok értékeléséhez, a cikk megírásához és a végső jóváhagyáshoz. Az adatgyűjtéshez Swantje Oberth, Stephan Frosch és Jan Philipp Schaultrumpf járult hozzá. Klaus Michael St Apprmer közreműködött az adatok értékelésében és a végső jóváhagyásban.