morfologia mușchiului vastus Medialis Obliquus în instabilitatea patelară laterală primară și recurentă

rezumat

morfologia mușchiului vastus medialis obliquus (VMO) în cadrul anatomic al unei rotule instabile nu a fost descrisă. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a investiga parametrii morfologici ai mușchiului VMO care delimitează importanța acestuia în menținerea stabilității articulației patellofemorale. Optzeci și doi de subiecți consecutivi au fost înscriși prospectiv în acest studiu. Grupurile au fost compuse din treizeci de pacienți cu o luxație patelară primară acută, treizeci de pacienți cu luxație patelară recurentă și douăzeci și doi de controale. Grupurile au fost ajustate în funcție de sex, vârstă, indicele de masă corporală și activitatea fizică. Imagistica prin rezonanță magnetică a fost utilizată pentru a măsura aria secțiunii transversale VMO, angularea fibrelor musculare și întinderea craniocaudală a mușchiului în raport cu patella. Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește toți parametrii VMO măsurați între dislocarea primară, dislocarea recurentă și subiecții de control, cu o tendință observată doar pentru aria secțiunii transversale VMO și angularea fibrelor musculare VMO. Această constatare este notabilă prin faptul că atrofia VMO a fost adesea sugerată să joace un rol important în fiziopatologia unei articulații patellofemorale instabile.

1. Introducere

dislocarea patelară laterală (LPD) afectează predominant adolescenții tineri și activi fizic și adulții tineri. De obicei, LPD se caracterizează printr-un dezechilibru între stabilizatorii activi, pasivi și statici ai articulației patellofemorale . Variabilitatea individuală marcată a factorilor de risc anatomici a fost, de asemenea, descrisă în această cohortă de pacienți . În plus, s-a sugerat că funcția mușchilor cvadriceps, în special cea a mușchiului vastus medialis obliquus (VMO), joacă un rol important în stabilitatea articulației patellofemorale, în special în ceea ce privește deplasarea patelară, înclinarea patelară și forța necesară pentru a deplasa patella lateral .

în timp ce atrofia VMO, dezechilibrul puterii VMO/vastus lateralis (VL) și sincronizarea neuromusculară modificată a diferitelor părți ale mușchiului cvadriceps au fost descrise în sindromul durerii patellofemorale (PFP), literatura de specialitate nu are date comparabile la pacienții cu instabilitate patelară laterală. În special, nu a fost descris efectul stabilizator al VMO în setarea anatomică tipică a unei patele instabile (adică displazia trohleară, patella alta și tuberozitatea tibială crescută-distanța canelurii trohleare). Mai mult, nu este clar dacă atrofia VMO precede LPD primar sau se dezvoltă secundar ca o consecință a inhibării durerii și a inactivității fizice în urma dislocărilor recurente. Prin urmare, pare imperativ să se stabilească valoarea VMO în stabilitatea articulației patellofemorale, nu numai în ceea ce privește condițiile anatomice tipice observate în LPD, ci și în lumina conceptelor actuale care favorizează tratamentul neoperator în dislocarea patelară primară, care vizează astfel restabilirea și întărirea aparatului extensor al articulației genunchiului pentru a preveni episoadele ulterioare de LPD . Astfel, scopul acestui studiu a fost de a investiga morfologia VMO într-o cohortă de dislocatori rotulieni primari și recurenți, măsurată prin trei parametri: zona secțiunii transversale a mușchilor, angularea fibrelor musculare și întinderea craniocaudală a VMO în raport cu patella. S-a emis ipoteza că aceste caracteristici morfologice ale VMO sunt diminuate la pacienții cu LPD recurent, dar nu și la LPD primar, comparativ cu un grup de control asimptomatic.

2. Materiale și metode

2.1. Participanți

după aprobarea de către consiliul nostru de evaluare instituțională (IRB ref. 13/5/09), a fost realizat un studiu pilot care a inclus opt pacienți cu LPD primar acut, opt pacienți cu LPD recurent și opt pacienți de control (bărbați/femei 4/4 în fiecare grup). O analiză a puterii (software gratuit GPower, versiunea 3.1.3.) a arătat că ar fi necesar un minim de optzeci și unu de subiecți pentru o putere observată (probabilitatea de eroare 1) de 90%. În consecință, un total de optzeci și doi de subiecți consecutivi au fost înscriși prospectiv în acest studiu. Grupurile au fost compuse din treizeci de pacienți cu LPD primar acut, treizeci de pacienți cu luxație rotuliană recurentă și douăzeci și doi de pacienți de control fără antecedente medicale legate de articulația patellofemorală. Grupurile au fost ajustate în funcție de sex, vârstă, indicele de masă corporală (IMC) și activitatea fizică conform chestionarului Baecke (Tabelul 1). Un diagnostic de LPD s-a bazat pe istoricul medical, pe un examen clinic amănunțit și pe criteriile de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) ale LPD, așa cum au fost publicate anterior . Investigațiile RMN au fost efectuate în decurs de 10 zile de la leziune atât la LPD primar (mediană la 6 zile de la leziune la RMN), cât și la subiecții de control (mediană la 7 zile de la leziune la RMN), într-un efort de a minimiza părtinirea legată de atrofia musculară ca o consecință a repausului fizic după leziune. Investigațiile RMN în grupul LPD recurent au fost efectuate într-un interval fără durere.

pentru toți subiecții, criteriile de excludere au fost orice tulburări preexistente ale genunchiului (cu excepția unei dislocări patelare anterioare în subgrupul cronic LPD), orice intervenție chirurgicală anterioară la genunchi, fracturi ale femurului distal sau ale capului tibial, leziuni ale articulației genunchiului multiligament și RMN efectuate mai târziu de zece zile după leziune. De asemenea, au fost excluse dislocările patelare traumatice care au apărut ca urmare a traumei directe a patellei mediale sau a căderii pe articulația genunchiului cu dislocarea patelară concomitentă.

2.2. Evaluarea imaginii

imaginile Mr sagitale, coronale și transversale au fost obținute la toți pacienții pentru a măsura aria secțiunii transversale a VMO, angularea fibrelor musculare VMO și întinderea craniocaudală a VMO în raport cu rotula. Investigațiile RMN au fost efectuate cu genunchiul în extensie completă și mușchiul cvadriceps relaxat. Măsurătorile au fost obținute folosind instrumentele de adnotare ale unei stații de lucru pentru sistemul de arhivare și comunicații (PACS) (Centricity, GE Healthcare, St.Gilles, Marea Britanie). În primul rând, diametrul maxim al rotulei și axa longitudinală a arborelui femural (linia punctată) au fost stabilite în planul sagital central (Figura 1(a)). În acest plan sagital, a fost identificată felia transversală corespunzătoare situată la polul rotulian proximal (linia solidă roșie din Figura 1(a)) [figura 1 (c)]. Folosind această imagine transversală ca felie de referință, un observator instruit a măsurat manual aria secțiunii transversale VMO în această felie și în feliile adiacente drepte deasupra și dedesubtul acestei felii de referință (grosimea feliei RMN 3.5 mm)prin trasarea contururilor de dezarticulare în jurul limitelor musculare (linia solidă roșie și liniile solide albe din figurile 1(b) -1(d)). Toate cele trei măsurători ale ariei secțiunii transversale au fost subsumate unei valori care imită structura musculară tridimensională VMO. Apoi, felia de referință din Figura 1 (c) a fost utilizată pentru a determina felia sagitală corespunzătoare situată central în mușchiul VMO [linia punctată din Figura 1(c)]. Axa longitudinală a arborelui femural a fost atribuită acestui plan corespunzător (linia punctată din Figura 2(a)). Acest plan sagital, prezentat în Figura 2(a), a fost apoi utilizat pentru a măsura angularea fibrelor musculare în raport cu axa longitudinală a arborelui femural. În cele din urmă, pentru a stabili întinderea craniocaudală a VMO în raport cu patella, cel mai caudal punct final al VMO a fost determinat într-un plan sagital (punct roșu în Figura 2(a)). Acest punct a fost apoi atribuit planului sagital corespunzător situat central prin axa longitudinală a rotulei (Figura 2(b)). Întinderea VMO craniocaudală a fost apoi măsurată ca distanța dintre acest punct și Polul rotulian proximal (săgeata cu două capete din Figura 2(b)).

Figura 1

măsurarea ariei secțiunii transversale VMO. Axa longitudinală a rotulei și axa arborelui femural (linia punctată) au fost stabilite în planul sagital central (a). În această imagine sagitală, au fost identificate felia transversală corespunzătoare situată la polul rotulian proximal, indicată de linia roșie (c) și feliile adiacente situate deasupra (b) și sub (d) această felie de referință. Aceste planuri transversale au fost utilizate pentru a măsura aria secțiunii transversale VMO prin trasarea manuală a contururilor de dezarticulare în jurul limitelor musculare (linii solide în (b-c)). În plus, imaginea de referință transversală (c) a fost utilizată pentru a determina felia sagitală corespunzătoare situată central în mușchiul VMO (linia punctată în (c)).

Figura 2

măsurarea angulației fibrelor musculare VMO și a întinderii craniocaudale a VMO. Acest plan sagital identificat prin linia punctată din Figura 1(c) a fost utilizat pentru a măsura angularea fibrelor musculare VMO. În primul rând, axa longitudinală a arborelui femural prezentată în Figura 1(a) a fost determinată în acest plan corespunzător (linie punctată). Angularea fibrelor musculare a fost apoi evaluată în raport cu axa longitudinală a arborelui femural. Pentru a măsura întinderea craniocaudală a VMO în raport cu patella, cel mai caudal punct final al VMO a fost determinat într-un plan sagital (punct roșu în Figura 2(a)). Acest punct a fost apoi atribuit unui plan sagital corespunzător situat central prin axa longitudinală a rotulei (b). Întinderea VMO craniocaudală a fost apoi măsurată ca distanța dintre acest din urmă punct și Polul rotulian proximal (săgeată cu două capete).

mai mult, principalii parametri anatomici ai LPD (displazia trohleară, înălțimea patelară și distanța TT-TG) au fost evaluați așa cum au fost publicați anterior. Displazia trohleară a fost evaluată prin RMN transversal și clasificată în funcție de sistemul descris de Dejour și colab. . Pentru a îmbunătăți fiabilitatea clasificării displaziei trohleare, am integrat Clasificarea Dejour de 4 grade (tip A–D) într-un sistem de clasificare de 2 grade care a fost recent recomandat: displazie trohleară de grad scăzut (tip A) și displazie trohleară de grad înalt (tip B-D) . Înălțimea patelară a fost evaluată folosind imagini sagitale T1-ponderate în conformitate cu indexul Insall și Salvati, care este un raport între lungimea tendonului patelar și cea mai lungă dimensiune sagitală patelară . În cele din urmă, distanța TT-TG a fost evaluată conform metodei Schoettle .

2.3. Analiza statistică

datele sunt prezentate ca valori medii și deviații standard. Testul exact al lui Fisher a fost utilizat pentru a evalua valorile categorice și un test t nepereche a fost utilizat pentru a compara mijloacele. O analiză unidirecțională a varianței (ANOVA) urmată de testul după Dunnett a fost utilizată pentru a compara grupurile de studiu cu grupul de control. Pentru a studia fiabilitatea intra-și interobserver, două serii de măsurare efectuate pe 15 RMN aleatoriu au fost trase fie în mod repetat de 1 singur observator cu un interval de 2 săptămâni, fie independent de 2 observatori diferiți. Fiabilitatea a fost evaluată utilizând corelația (Pearson r) dintre cele două serii de măsurare sau diferența medie (testul t) dintre aceste serii. Toate analizele au fost efectuate folosind programul GraphPad Prism (versiunea 4; GraphPad Software, San Diego, CA, Statele Unite ale Americii). O valoare < 0,05 a fost considerată semnificativă.

3. Rezultate

datele demografice ale grupurilor de studiu și de control sunt prezentate în tabelul 1. În comparație cu grupul de control, atât dislocatorii primari, cât și cei recurenți au prezentat profilul de risc anatomic tipic al instabilității patelare laterale cu o canelură trohleară displazică, patella alta și distanța crescută TT-TG (Tabelul 2). Cu toate acestea, nu a fost găsită nicio diferență semnificativă în ceea ce privește toți parametrii VMO măsurați între dislocarea primară, dislocarea recurentă și subiecții de control (Tabelul 3). Întinderea craniocaudală a VMO a fost în medie de 14 mm în toate grupurile (), cu o tendință observată doar pentru aria secțiunii transversale VMO și angularea fibrelor musculare VMO între subiecții de control și LPD. Grupul de control a prezentat o creștere medie de 14% și 16% în aria secțiunii transversale VMO comparativ cu grupurile LPD primare și recurente (), respectiv, iar angulația VMO cu fibre musculare a fost în medie cu 2 si 4% mai abruptă la subiecții de control comparativ cu valorile obținute în grupurile LPD primare și recurente (), respectiv. Fiabilitatea intra-și interobserver a fost puternic corelată pentru toți parametrii măsurați, fără o variabilitate medie semnificativă observată între toate seriile de măsurare (Tabelul 4).

4. Discuție

scopul acestui studiu a fost de a investiga, în setările clinice și anatomice ale LPD primare și recurente, parametrii morfologici ai mușchiului VMO care delimitează importanța acestuia în menținerea stabilității articulației patellofemorale. Principalele constatări ale acestui studiu indică faptul că morfologia VMO nu diferă semnificativ la pacienții cu luxație rotuliană primară sau recurentă comparativ cu un grup de control asimptomatic. Această constatare este notabilă prin faptul că slăbiciunea VMO a fost adesea sugerată să joace un rol important în fiziopatologia unei articulații patellofemorale instabile ; în plus, restabilirea rezistenței cvadricepsului, în special a VMO, a fost considerată un obiectiv imperativ de contracarare a maltratării patellofemorale .

deși mai multe studii anatomice și biomecanice in vitro au atribuit rolul stabilizatorului activ al articulației patellofemorale mușchiului VMO , lipsesc dovezi clare cu privire la efectul său stabilizator real în condiții clinice. Folosind genunchii cadaverici, Sakai și colab. s-a constatat o deplasare patelară laterală crescută între 0 la 15 la sută din flexia genunchiului la simularea slăbiciunii VMO. În mod similar, atunci când VMO a fost relaxat, forța necesară pentru deplasarea laterală a rotulei a fost redusă cu aproximativ 30% între 20 și 90 de centimetrii de flexie a genunchiului . Cu toate acestea, în genunchiul extins, în care patella este cel mai puțin stabilă, această pierdere de stabilitate a fost redusă la doar 14%. În plus, geometria canelurii trohleare și structurile retinaculare mediale, adică ligamentul patellofemoral medial (MPFL), contribuie mai semnificativ la stabilitatea patellei pe măsură ce genunchiul se apropie de extensia completă. Astfel, VMO nu a fost stabilit ca cel mai important stabilizator patelar in vitro . Într-adevăr, constatările clinice ale studiului nostru susțin această evaluare in vitro anterioară, deoarece nu am observat o diferență semnificativă între subiecții de control și cei testați în toți parametrii VMO măsurați. În plus, datele noastre de studiu indică faptul că procedurile proximale de realiniere a țesuturilor moi care vizează întărirea efectului stabilizator al VMO pot adesea să nu abordeze patologia principală a LPD la pacienții cu factori predispozanți anatomici. Într-o anumită măsură, constatarea noastră poate oferi o explicație pentru motivul pentru care aceste tehnici extra-anatomice produc rate relativ ridicate de redislocare în timp ce cresc presiunile patellofemorale mediale .

aria secțiunii transversale a mușchiului indică capacitatea de producere a forței unui mușchi și poate fi măsurată în mod fiabil prin RMN . În plus, tensiunea VMO care se aplică medial și posterior poate fi, de asemenea, influențată de angularea fibrelor musculare VMO și de întinderea craniocaudală a mușchiului. În studiile anterioare, s-a demonstrat că angulația VMO cu fibre musculare variază între 42 și 52 . Aceste date sunt în conformitate cu orientarea fibrelor musculare observată în grupul nostru de control. Deși nu a atins o semnificație statistică, angularea fibrei musculare la loturile primare și recurente de LPD a fost, în medie, de 2%, respectiv 4% mai plată. Nu este clar dacă această constatare reprezintă o caracteristică preexistentă a LPD sau o condiție posttraumatică. Cu toate acestea, părțile distale ale VMO sunt strâns legate de MPFL. Astfel, unii autori susțin că o leziune a MPFL la originea femurală este adesea însoțită de deteriorarea VMO, care este ruptă progresiv într-o direcție proximală, pierzând astfel orientarea transversală corectă . Prin urmare, s-a sugerat că repararea MPFL ar trebui să includă și reatașarea VMO distal la tendonul adductor magnus .

acest studiu își propune să ofere o analiză mai detaliată a caracteristicilor antropometrice ale mușchiului VMO în instabilitatea patelară laterală. Din câte știm, acesta este primul studiu care evaluează morfologia VMO în dislocarea rotuliană primară și recurentă. Studiul corelează, de asemenea, aceste informații cu setarea clinică și anatomică tipică a LPD. Rezultatele obținute în urma acestei investigații indică faptul că, în cadrul clinic al LPD, mușchiul VMO joacă doar un rol subordonat în interacțiunea complexă dintre diferiții stabilizatori ai articulației patellofemorale. Aceste constatări sunt în acord cu cele ale studiilor recente care indică o schimbare de la principiile anterioare care au susținut restabilirea rezistenței cvadricepsului și funcționează ca fiind imperativă pentru recuperarea cu succes a sindromului PFP . Cu toate acestea, rezultatele acestei investigații ar trebui interpretate în limitele studiului. În primul rând, am măsurat trei parametri morfologici ai VMO pentru a indica capacitatea de producere a forței musculare. Cu toate acestea, insuficiența VMO poate fi, de asemenea, urmărită la o disfuncție a temporizării neuromusculare sau la un dezechilibru între VMO și VL. Prin urmare, nu putem exclude rolul altor astfel de factori în instabilitatea patellofemorală. Deoarece pacienții nu sunt de obicei conștienți de luxația patelară iminentă, nu este posibil să se efectueze electromiografie înainte de un prim episod de LDP. Mai mult, un studiu recent care a utilizat o metodă de evaluare RMN funcțională a mușchilor nu a reușit să demonstreze un model de activare musculară modificat la pacienții cu PFP . În studiul actual, nu a fost fezabil ca anchetatorii să fie orbiți cu privire la imaginile obținute de la subiecții de control sau de la pacienții cu LPD, ceea ce a fost subliniat în continuare de prezența mai multor descoperiri imagistice asociate cu LPD. În special, subiecții de control nu aveau o sănătate musculo-scheletică optimă. Investigațiile RMN efectuate din cauza leziunilor acute au indicat o ruptură meniscală la 4 pacienți, leziuni ale ligamentului încrucișat anterior la 14 pacienți, leziuni ale ligamentului încrucișat posterior la 1 pacient și niciun model relevant de leziuni la 3 pacienți. Niciunul dintre subiecții din grupul de control nu s-a plâns de probleme legate de genunchi înainte de momentul leziunii și niciunul nu a raportat probleme legate de articulația patellofemorală. În plus, nu am putut calcula volumul exact al mușchilor VMO. Astfel, măsurătorile ariei secțiunii transversale au fost efectuate pe trei înălțimi diferite pentru a imita structura musculară tridimensională VMO, deși nu reprezintă exact volumul muscular VMO. În cele din urmă, în timp ce grupurile au fost ajustate în funcție de sex, IMC și activitate fizică, vârsta medie a fost de 23,9, 19,4 și 21,3 ani () în grupurile de control, LPD primar și, respectiv, LPD recurente. În timp ce aceste diferențe de vârstă au atins o semnificație statistică, ne îndoim că astfel de diferențe au introdus o părtinire semnificativă a rezultatelor, având în vedere ajustări satisfăcătoare pentru ceilalți trei parametri ai sexului, IMC și activității fizice.

5. Concluzie

rezultatele acestui studiu indică faptul că morfologia VMO nu diferă semnificativ la pacienții cu luxație rotuliană primară sau recurentă în comparație cu controalele asimptomatice. Această constatare este notabilă prin faptul că atrofia VMO a fost adesea sugerată să joace un rol important în fiziopatologia unei articulații patellofemorale instabile.

Conflict de interese

autorii nu raportează niciun potențial conflict de interese.

contribuția autorilor

Peter Balcarek a contribuit la proiectarea studiului, evaluarea datelor, scrierea lucrării și aprobarea finală. Swantje Oberth Okticr, Stephan Frosch și Jan Philipp Sch Okttrumpf au contribuit la achiziția de date. Klaus Michael St Unixtrmer a contribuit la evaluarea datelor și aprobarea finală.