Vastus Medialis Obliquus Muskel Morfologi I Primær Og Tilbakevendende Lateral Patellar Ustabilitet

Abstract

morfologien til vastus medialis obliquus (VMO) muskel i anatomisk setting av en ustabil patella er ikke beskrevet. Derfor var formålet med denne studien å undersøke de morfologiske parametrene TIL vmo-muskelen som avgrenser dens betydning for opprettholdelsen av patellofemoral felles stabilitet. Åttito påfølgende pasienter ble prospektivt inkludert i denne studien. Gruppene var sammensatt av tretti pasienter med en akutt primær patellar dislokasjon, tretti pasienter med tilbakevendende patellar dislokasjon og tjuefire kontroller. Gruppene ble justert etter kjønn, alder, kroppsmasseindeks og fysisk aktivitet. Magnetisk resonansavbildning ble brukt til å måle VMO-tverrsnittsarealet, muskel-fiber vinkling, og den kraniokaudale omfanget av muskelen i forhold til patella. Ingen signifikant forskjell ble funnet med hensyn til alle målte vmo-parametere mellom primær dislokasjon, tilbakevendende dislokasjon og kontrollpersoner med en trend kjent for BARE VMO-tverrsnittsarealet og VMO-muskelfibervinkuleringen. Dette funnet er bemerkelsesverdig ved at atrofi AV VMO ofte har blitt foreslått å spille en viktig rolle i patofysiologien til en ustabil patellofemoral ledd.

1. Innledning

Lateral patellar dislokasjon (LPD) rammer hovedsakelig unge og fysisk aktive ungdommer og unge voksne. TYPISK er LPD preget av en ubalanse mellom de aktive, passive og statiske stabilisatorene til patellofemoral-leddet . Markert individuell variasjon i anatomiske risikofaktorer er også beskrevet i denne pasientgruppen . I tillegg har funksjonen til quadriceps muskler, spesielt den av vastus medialis obliquus (VMO) muskel, blitt foreslått å spille en viktig rolle i stabiliteten til patellofemoral felles, særlig med hensyn til patellar skift, patellar tilt og kraften som kreves for å forskyve patella lateralt .

mens atrofi AV VMO, ubalanse AV vmo / vastus lateralis (vl) styrke og endret nevromuskulær timing av de forskjellige delene av quadriceps muskelen alle er beskrevet i PATELLOFEMORAL smerte (PFP) syndrom, mangler litteraturen sammenlignbare data hos pasienter med lateral patellar ustabilitet. Spesielt er den stabiliserende effekten AV VMO i den typiske anatomiske innstillingen av en ustabil patella (dvs.trochlear dysplasi, patella alta og økt tibial tuberøsitet-trochlear groove avstand) ikke blitt beskrevet. Videre er det uklart om atrofi av VMO går foran primær LPD eller utvikles sekundært som følge av smertehemming og fysisk inaktivitet etter gjentatte dislokasjoner. Derfor ser det ut til å være viktig å fastslå verdien AV VMO i stabiliteten til patellofemoral-leddet, ikke bare med hensyn til de typiske anatomiske forholdene observert I LPD, men også i lys av dagens konsepter som favoriserer ikke-operativ behandling i primær patellar dislokasjon, som derved tar sikte på å gjenopprette og styrke extensor-apparatet i knæleddet for å forhindre ytterligere episoder AV LPD . Dermed var formålet med denne studien å undersøke morfologien TIL VMO i en kohorte av primære og tilbakevendende patellar dislokatorer målt ved tre parametere: muskeltverrsnittområde, muskelfibervinkulasjon og den kraniokaudale utstrekningen av VMO i forhold til patellaen. Det ble antatt at disse morfologiske egenskapene til VMO er redusert hos pasienter med tilbakevendende LPD, men ikke i primær LPD, sammenlignet med en asymptomatisk kontrollgruppe.

2. Materiale og Metoder

2.1. Deltakere

etter godkjenning av vårt institutional review board (IRB ref. 13/5/09) ble det gjennomført en pilotstudie som inkluderte åtte pasienter med akutt primær LPD, åtte pasienter med tilbakevendende LPD og åtte kontrollpasienter (mann/kvinne 4/4 i hver gruppe). En strømanalyse (gratis Gpower-Programvare, Versjon 3.1.3.) viste at et minimum av åttien fag ville være nødvendig for en observert effekt (1-feil sannsynlighet) på 90%. Følgelig ble totalt åttito påfølgende forsøkspersoner prospektivt inkludert i denne studien. Gruppene var sammensatt av tretti pasienter med akutt primær LPD, tretti pasienter med tilbakevendende patellar dislokasjon og tjuefire kontrollpasienter uten medisinsk historie relatert til patellofemoral ledd. Gruppene ble justert etter kjønn, alder, KROPPSMASSEINDEKS (BMI) og fysisk aktivitet I Henhold Til Baeckes spørreskjema (Tabell 1). En diagnose AV LPD var basert på medisinsk historie, en grundig klinisk undersøkelse og magnetisk resonans imaging (MRI) kriterier FOR LPD som tidligere publisert . MR-undersøkelser ble utført innen 10 dager etter skade i både primær LPD (median 6 dager fra skade PÅ MR) og kontrollpersoner (median 7 dager fra skade PÅ MR) i et forsøk på å minimere bias relatert til muskelatrofi som følge av fysisk hvile etter skade. MR-undersøkelser i den tilbakevendende LPD-gruppen ble utført innenfor et smertefritt intervall.

for alle forsøkspersonene var eksklusjonskriteriene alle eksisterende knesykdommer (unntatt tidligere patellarforskyvning i kronisk LPD-undergruppe), alle tidligere knekirurgi, brudd i distal femur eller tibialhode, multiligament kneleddskade og MR utført senere enn ti dager etter skade. Traumatiske patellar dislokasjoner som oppstod som følge av direkte traumer til medial patella eller et fall på kneleddet med samtidig patellar dislokasjon ble også utelukket.

2.2. Bildeevaluering

Sagittale, koronale OG transversale MR-bilder ble tatt hos alle pasienter for å måle VMO-tverrsnittsareal, vmo-muskelfibervinkulasjon og kraniokaudal utstrekning AV VMO i forhold til patella. MR-undersøkelser ble utført med kneet i full forlengelse og quadriceps muskelen avslappet. Målinger ble oppnådd ved hjelp av merknadsverktøyene til en arbeidsstasjon for bildearkivering og kommunikasjonssystem (PACS) (Centricity, GE Healthcare, St. Gilles, Storbritannia). Først ble maksimal diameter av patella og lengdeaksen til lårakselen (stiplede linjer) etablert i det sentrale sagittalplanet (Figur 1 (a)). I dette sagittalplanet ble den tilsvarende tverrgående skiven plassert ved den proksimale patellarpolen (rød, solid linje I Figur 1(a)) identifisert(Figur 1 (c)). Ved å bruke dette tverrgående bildet som referanseskiven, målte en trent observatør manuelt VMO-tverrsnittsarealet i denne skiven og i de tilstøtende skivene rett over og under denne referanseskiven (mri-skive tykkelse 3.5 mm) ved å tegne disartikulasjonskonturer rundt muskelgrensene(rød solid linje og hvite faste linjer I Figur 1(b)-1 (d)). Alle tre tverrsnittsarealmålinger ble subsumert til en verdi som etterligner den tredimensjonale vmo-muskelstrukturen. Deretter ble referanseskiven I Figur 1 (c) brukt til å bestemme den tilsvarende sagittalskiven sentralt plassert i vmo-muskelen(prikket linje I Figur 1 (c)). Lengdeaksen til lårakselen ble tildelt dette tilsvarende planet(stiplede linje I Figur 2 (a)). Dette sagittalplanet, vist i Figur 2 (a), ble deretter brukt til å måle muskelfibervinkulasjon i forhold til lengdeaksen til lårakselen. Til slutt, for å fastslå den kraniokaudale omfanget AV VMO i forhold til patella, ble DET mest kaudale endepunktet til VMO bestemt i et sagittalplan(rød prikk I Figur 2 (a)). Dette punktet ble deretter tildelt det tilsvarende sagittalplanet sentralt plassert gjennom patellaens lengdeakse(Figur 2 (b)). Den kraniokaudale vmo-utstrekningen ble deretter målt som avstanden mellom dette punktet og den proksimale patellarpolen (tohodet pil I Figur 2(b)).

Figur 1

Måling AV VMO tverrsnittsareal. Lengdeaksen til patella og lårakselaksen (stiplet linje) ble etablert i det sentrale sagittalplanet (a). I dette sagittale bildet ble den tilsvarende tverrgående skiven plassert ved den proksimale patellarpolen, angitt med den røde linjen (c) og de tilstøtende skivene plassert over (b) og under (d) denne referanseskiven identifisert. Disse tverrplanene ble brukt til å måle VMO-tverrsnittsarealet ved å manuelt tegne disartikulasjonskonturer rundt muskelgrensene (faste linjer i (b-c)). I tillegg ble det tverrgående referansebildet (c) brukt til å bestemme den tilsvarende sagittalskiven som ligger sentralt i vmo-muskelen (prikket linje i (c)).

Figur 2

Måling AV VMO muskel-fiber vinkling og av den kraniokaudale omfanget AV VMO. Dette sagittalplanet identifisert av den stiplede linjen I Figur 1 (c) ble brukt til å måle VMO muskelfibervinkulasjon. Først ble lengdeaksen til lårakselen vist i Figur 1(a) bestemt i dette tilsvarende planet (stiplede linje). Muskel-fiber vinkling ble deretter vurdert i forhold til lengdeaksen av femoral akselen. For å måle den kraniokaudale utstrekningen AV VMO i forhold til patellaen ble DET mest kaudale endepunktet av VMO bestemt i et sagittalplan(rød prikk I Figur 2 (a)). Dette punktet ble deretter tildelt et tilsvarende sagittalplan plassert sentralt gjennom lengdeaksen til patellaen (b). Den kraniokaudale vmo-utstrekningen ble deretter målt som avstanden mellom dette siste punktet og den proksimale patellarpolen (tohodet pil).

Videre ble de viktigste anatomiske parametrene FOR LPD (trochlear dysplasi, patellar høyde OG tt-tg avstand) evaluert som tidligere publisert. Trochlear dysplasi ble vurdert ved transversal MR og klassifisert i henhold til systemet beskrevet Av Dejour et al. . For å forbedre påliteligheten av trochlear dysplasi klassifisering, vi integrert Dejour 4-grade klassifisering (Type A–D) i en 2-grade klassifisering system som nylig har blitt anbefalt: lavgradig (type a) og høyverdig trochlear dysplasi (Type B-D) . Patellar høyde ble evaluert ved hjelp av sagittal T1-vektet bilder I Henhold Til Insall og Salvati indeks, som er et forhold av patellar sene lengde til den lengste sagittal patellar dimensjon . Endelig ble tt-tg-avstanden vurdert i henhold til Metoden Til Schoettle .

2.3. Statistisk Analyse

dataene presenteres som middelverdier og standardavvik. Fishers eksakte test ble brukt til å vurdere kategoriske verdier og en uparet t-test ble brukt til å sammenligne midlene. EN enveisanalyse av varians (ANOVA) etterfulgt Av dunnets ettertest ble brukt til å sammenligne studiegruppene med kontrollgruppen. For å studere intra-og interobserver pålitelighet, ble to måleserier utført på 15 tilfeldig MR trukket enten gjentatte ganger av 1 enkelt observatør med et 2-ukers intervall eller uavhengig av 2 forskjellige observatører. Pålitelighet ble vurdert ved hjelp av korrelasjonen (Pearson r) mellom de to måleseriene eller gjennomsnittlig forskjell (t-test) mellom disse seriene. Alle analysene ble utført ved Hjelp Av GraphPad Prism program (versjon 4; GraphPad Programvare, San Diego, CA, USA). En verdi < 0,05 ble ansett å være signifikant.

3. Resultater

Demografiske data fra studie – og kontrollgruppene er presentert I Tabell 1. Sammenlignet med kontrollgruppen viste både primære og tilbakevendende dislokatorer den typiske anatomiske risikoprofilen for lateral patellar ustabilitet med dysplastisk trochlear groove, patella alta og økt tt-TG avstand (Tabell 2). Det ble imidlertid ikke funnet noen signifikant forskjell med hensyn til alle målte vmo-parametere mellom primær dislokasjon, tilbakevendende dislokasjon og kontrollpersoner (Tabell 3). Den kraniokaudale VMO-utbredelsen var i gjennomsnitt 14 mm i alle grupper (), med en trend notert for BARE VMO-tverrsnittsarealet og VMO-muskelfibervinkulasjonen mellom kontroll-og LPD-pasientene. Kontrollgruppen viste en gjennomsnittlig økning på 14% og 16% i VMO-tverrsnittsarealet sammenlignet med henholdsvis primær-OG tilbakevendende LPD-grupper (), og VMO-muskelfibervinkuleringen var i gjennomsnitt 2° og 4° brattere hos kontrollpersonene sammenlignet med verdiene oppnådd i henholdsvis primær-og tilbakevendende LPD-grupper (). Intra-og interobserver-påliteligheten var svært korrelert for alle målte parametere, uten signifikant gjennomsnittlig variabilitet observert mellom alle måleserier (Tabell 4).

4. Diskusjon

formålet med denne studien var å undersøke, i kliniske og anatomiske innstillinger av primær OG tilbakevendende LPD, de morfologiske parametrene TIL vmo-muskelen som avgrenser dens betydning for opprettholdelsen av patellofemoral felles stabilitet. Hovedfunnene i denne studien indikerer at VMO-morfologi ikke er signifikant forskjellig hos pasienter med primær eller tilbakevendende patellarforskyvning sammenlignet med en asymptomatisk kontrollgruppe. Dette funnet er bemerkelsesverdig ved at svakhet I VMO ofte har blitt foreslått å spille en viktig rolle i patofysiologien til en ustabil patellofemoral ledd ; videre har restaureringen av quadriceps styrke, spesielt VMO, blitt ansett som et viktig mål for å motvirke patellofemoral maltracking .

selv om flere anatomiske og biomekaniske in vitro-studier har tilskrevet ROLLEN som aktiv stabilisator av patellofemoral ledd TIL vmo-muskelen, mangler det klare bevis for den faktiske stabiliserende effekten under kliniske forhold. Ved hjelp av kadaveriske knær, Sakai et al. fant et økt lateral patellarforskyvning mellom 0° til 15° av knefleksjon ved simulering AV vmo-svakhet. Tilsvarende, når VMO var avslappet, ble kraften som kreves for å forskyve patella lateralt redusert omtrent 30% mellom 20° og 90° av knefleksjon . I det utvidede kneet, hvor patellaen er minst stabil, ble dette stabilitetstapet redusert til bare 14%. I tillegg bidrar trochlear groove geometri og medial retinacular strukturer, det vil si medial patellofemoral ligament (MPFL), mer signifikant til stabiliteten til patella når kneet nærmer seg full forlengelse. DERMED HAR VMO ikke blitt fastslått som den viktigste patellar stabilisatoren in vitro . Faktisk støtter de kliniske funnene i studien denne tidligere in vitro-vurderingen ved at vi ikke observerte en signifikant forskjell mellom kontroll-og testpersonene i alle målte vmo-parametere. I tillegg indikerer våre studiedata at proksimale bløtvevsreguleringsprosedyrer som tar sikte på å styrke den stabiliserende effekten AV VMO, ofte ikke klarer å adressere HOVEDPATOLOGIEN TIL LPD hos pasienter med anatomiske predisponerende faktorer. Til en viss grad kan våre funn gi en forklaring på hvorfor de ekstraanatomiske teknikkene gir relativt høye nivåer av redislocation mens de øker medial patellofemoral press .

muskeltverrsnittområdet er et tegn på en muskels kraftproducerende evne og kan måles pålitelig MED MR. I tillegg kan VMO-spenningen som gjelder medialt og bakover også påvirkes AV VMO muskelfibervinkulasjon og muskelens kraniokaudale utstrekning. I tidligere studier har VMO muskelfibervinkulasjon vist seg å variere mellom 42° og 52° . Disse dataene er i samsvar med muskel-fiber orientering observert i vår kontrollgruppe. Selv om den ikke nådde statistisk signifikans, var muskelfibrevvinkelen i de primære OG tilbakevendende LPD-gruppene i gjennomsnitt henholdsvis 2° og 4° flatere. Det er uklart om dette funnet representerer en eksisterende egenskap ved LPD eller en posttraumatisk tilstand. Imidlertid er de distale delene AV VMO nært knyttet til MPFL. Således hevder noen forfattere at en skade PÅ MPFL ved sin femorale opprinnelse ofte ledsages AV skade PÅ VMO, som er revet progressivt i en proksimal retning, og derved mister sin korrekte tverrretning . Det har blitt foreslått, derfor, AT MPFL reparasjon bør også omfatte reattachment AV VMO distalt til adductor magnus sene .

denne studien tar sikte på å gi en mer detaljert analyse av de antropometriske egenskapene TIL vmo-muskelen i lateral patellar ustabilitet. Så vidt vi vet, er dette den første studien for å vurdere morfologien TIL VMO i primær og tilbakevendende patellar dislokasjon. Studien korrelerer også denne informasjonen med den typiske kliniske og anatomiske innstillingen AV LPD. Resultatene fra denne undersøkelsen indikerer at VMO-muskelen i klinisk setting av LPD bare spiller en underordnet rolle i det komplekse samspillet mellom de forskjellige stabilisatorene i patellofemoral-leddet. Disse funnene er i samsvar med nyere studier som peker på et skifte bort fra de tidligere prinsippene som opprettholdt restaureringen av quadriceps styrke og funksjon som viktig for vellykket utvinning i PFP syndrom . Resultatene av denne undersøkelsen bør likevel tolkes innenfor studiens begrensninger. Først målte vi tre morfologiske parametere AV VMO for å være indikativ for muskelens kraftproducerende evne. IMIDLERTID KAN VMO-insuffisiens også spores til en dysfunksjon av nevromuskulær timing eller en ubalanse mellom VMO og VL. Derfor kan vi ikke utelukke rollen til slike andre faktorer i patellofemoral ustabilitet. Fordi pasienter er vanligvis ikke klar over forestående patellar forvridning, er det ikke mulig å utføre elektromyografi før en første episode AV LDP. Videre viste en nylig studie som brukte en muskelfunksjonell mr-evalueringsmetode ikke et endret muskelaktiveringsmønster hos PASIENTER med PFP . I den nåværende studien var det ikke mulig for etterforskere å bli blindet om hvilke bilder som ble hentet fra kontrollpersoner eller pasienter med LPD, noe som ble ytterligere understreket av tilstedeværelsen av flere bildefunn assosiert med LPD. Spesielt var kontrollpersonene ikke i optimal muskuloskeletale helse. MR-undersøkelser utført på grunn av akutt skade indikerte en menisk tåre hos 4 pasienter, fremre korsbåndsskade hos 14 pasienter, bakre korsbåndsskade hos 1 pasient og ikke noe relevant skademønster hos 3 pasienter. Ingen av pasientene i kontrollgruppen klaget over knerelaterte problemer før skadetidspunktet, og ingen rapporterte problemer knyttet til patellofemoral ledd. I tillegg var vi ikke i stand til å beregne det eksakte vmo muskelvolumet. Dermed ble tverrsnittsarealmålinger utført på tre forskjellige høyder for å etterligne den tredimensjonale vmo-muskelstrukturen, men ikke akkurat representerer VMO-muskelvolum. Til slutt, mens gruppene ble justert i henhold til kjønn, BMI og fysisk aktivitet, var gjennomsnittsalderen 23,9, 19,4 og 21,3 år () i henholdsvis kontroll -, primær LPD-og tilbakevendende lpd-grupper. Selv om disse aldersforskjellene nådde statistisk signifikans, tviler vi på at slike forskjeller introduserte meningsfull bias til resultatene gitt tilfredsstillende justeringer for de tre andre parametrene for kjønn, BMI og fysisk aktivitet.

5. Konklusjon

funnene i denne studien indikerer at VMO-morfologi ikke er signifikant forskjellig hos pasienter med primær eller tilbakevendende patellarforskyvning sammenlignet med asymptomatiske kontroller. Dette funnet er bemerkelsesverdig ved at atrofi AV VMO ofte har blitt foreslått å spille en viktig rolle i patofysiologien til en ustabil patellofemoral ledd.

Interessekonflikt

forfatterne rapporterer ingen potensiell interessekonflikt.

Forfatterbidrag

Peter Balcarek bidro til studiedesign, dataevaluering, skriving Av papiret og endelig godkjenning. Swantje Oberthür, Stephan Frosch og Jan Philipp Sch@tttrumpf bidro til datainnsamlingen. Klaus Michael Stü bidro til dataevaluering og endelig godkjenning.