Kinematyka ruchu rzepkowo-udowego i odległość pomiędzy guzowatością kości piszczelowej a bloczkiem kości udowej wśród dorosłych z bólem rzepkowo-udowym

Wstęp

Ból rzepkowo-udowy (BRU) jest problemem, z którym bardzo często spotykamy się w naszych gabinetach. Jest to powszechne schorzenie wśród dorosłych osób i młodych sportowców. Jest to ból stawów, który obniża jakość życia tysięcy pacjentów na całym świecie. Pomimo porównywalnego rozpowszechnienia (14,3% -20,8%) lub nawet większego niż u dorosłych kobiet (15,3%), literatura dotycząca młodzieńczego PFP reprezentuje mniej niż 5% literatury w tym obszarze. W przeciwieństwie do dorosłych, dla których BRU często wynika z problemów toru ruchu rzepki, często wymieniany jest mechanizm zużycia dla populacji nastolatków.

Istnieje wiele badań kinematyki  trackingu rzepki i wzorców zachowania osiowości kończyny dolnej wśród populacji osób dorosłych z BRU. Do chwili obecnej, obszerne badania w literaturze nie przedstawiały żadnych badań nad trackingiem rzepki i tylko 2 badania porównywały osiowość rzepki u nastolatków z BRU. Dwa inne badania wskazują na wyższy współczynnik zwichnięć rzepki wśród nastolatków ze zwiększoną odległością guzowatość piszczeli – bloczek kości udowej (GP-BKU).

Cel

Celem tego badania jest ustalenie, czy nieprawidłowy wzorzec toru ruchu rzepki jest związany z BRU. Dokonano porównania kinematyki stawu rzepkowo-udowego w grupie złożonej wyłącznie z pacjentów w wieku 12 do 15 lat z BRU w odniesieniu do osób w tym samym wieku w grupie kontrolnej.

Autorzy tego badanie poszli dalej w rozważaniach i poddali analizie dwa inne obszary: (1) możliwy wpływ odległości GP-BKU na biomechanikę ruchu i ból w stawie rzepkowo-udowym oraz (2) możliwość występowania mniejszych grup w obrębie pacjentów z BRU.

Metoda

Dwadzieścia kolan u 12 pacjentów z BRU i 20 kolan u 13 zdrowych nastolatków (grupa kontrolna) zostało zakwalifikowanych do tego badania. Ich charakterystyka została przedstawiona poniżej w Tabeli 1.

Przed badaniem obrazowym, poziomy BRU oceniono za pomocą wizualnej skali analogowej i “anterior knee pain” (AKP), znanej również jako skala Kujala (Tabela 2).

Kinematykę stawu rzepkowo-udowego, definiowaną jak boczne przesunięcie rzepki, podczas  kilkukrotnego zgięcia kolana, określono ilościowo za pomocą dynamicznego MRI z kontrastem. Do określenia odległości GP-BKU wykorzystano statyczny MRI.

Wyniki

Dane kinematyczne dla wszystkich uczestników przedstawiono dla 10 °, 20 ° i 30 ° , z wyjątkiem 1 uczestnika w grupie kontrolnej, który osiągnął 12 ° w pełnym wyproście. Dane kinematyczne dla tego uczestnika ekstrapolowano dla 10 °.

W porównaniu z grupa kontrolną, wśród młodzieży z BRU wykazano znacznie zwiększone boczne przemieszczanie rzepki w trakcie zgięcia:  10° (3,2mm ; P<.001), 20° (2.3 mm; P < .001), et 30° (1.7 mm; P = .014).

Podgrupa w tym badaniu (7 kolan u 5 pacjentów) wykazała skrajne boczne odchylenie od średniej dla grupy kontrolnej. Ta podgrupa wykazała również większą odległość GP-BKU w porównaniu do grupy kontrolnej (D = 4.2 mm; P = .001).

Dyskusja

Badanie to wykazało nieprawidłowe boczne przemieszczenie rzepki przy jednoczesnym braku historii zwichnięcia rzepki u nastolatków z BRU. Ponieważ wszyscy nastolatkowie w obu grupach uprawiają  sporty kontaktowe, wydaje się, że rygorystyczne treningi sportowe nie są przyczyną wywołującą objawy w tej populacji. W rzeczywistości BRU pochodzi z połączenia aktywności fizycznej w kontekście patologicznej kinematyki.

Nieprawidłowy tracking rzepki i nieprawidłowe ustawienie kończyny dolnej w statyce, przyczyniają się do powstawania BRU. To badanie pokazuje, że patologiczny wzorzec kinematyki rzepki występuje w młodzieńczym bólu rzepkowo-udowym.

Słowa kluczowe : młodzież, zawodniczki, RM, biomechanika, tracking rzepki

Artykuł zródłowy : Victor R. Carlson,* BS, Barry P. Boden,yz MD, and Frances T. Sheehan,* PhD
 Patellofemoral Kinematics and Tibial Tuberosity–Trochlear Groove Distances in Female Adolescents With Patellofemoral Pain The American Journal of Sports Medicine, Vol. 45, No. 5  2016

Piśmiennictwo

  1. Adirim TA, Cheng TL. Overview of injuries in the young athlete. Sports Med. 2003;33(1):75-81.
  2. Balcarek P, Jung K, Frosch KH, Sturmer KM. Value of the tibial tuber- osity-trochlear groove distance in patellar instability in the young ath- lete. Am J Sports Med. 2011;39(8):1756-1761.
  3. Barber Foss KD, Myer GD, Chen SS, Hewett TE. Expected preva- lence from the differential diagnosis of anterior knee pain in adoles- cent female athletes during preparticipation screening. J Athl Train. 2012;47(5):519-524.
  4. Beasley MA, Stracciolini A, Tyson KD, Stein CJ. Knee injury patterns in young irish dancers. Med Probl Perform Art. 2014;29(2):70-73.
  5. Behnam AJ, Herzka DA, Sheehan FT. Assessing the accuracy and precision of musculoskeletal motion tracking using cine-PC MRI on a 3.0T platform. J Biomech. 2011;44(1):193-197.
  6. Biedert RM, Gruhl C. Axial computed tomography of the patellofem- oral joint with and without quadriceps contraction. Arch Orthop Trauma Surg. 1997;116(1-2):77-82.
  7. Boling M, Padua D, Marshall S, Guskiewicz K, Pyne S, Beutler A. Gender differences in the incidence and prevalence of patellofemoral pain syndrome. Scand J Med Sci Sports. 2010;20(5):725-730.
  8. Dejour D, Le Coultre B. Osteotomies in patello-femoral instabilities. Sports Med Arthrosc. 2007;15(1):39-46.
  9. Derasari A, Brindle TJ, Alter KE, Sheehan FT. McConnell taping shifts the patella inferiorly in patients with patellofemoral pain: a dynamic magnetic resonance imaging study. Phys Ther. 2010;90(3):411-419.
  10. Dickens AJ, Morrell NT, Doering A, Tandberg D, Treme G. Tibial tubercle-trochlear groove distance: defining normal in a pediatric population. J Bone Joint Surg Am. 2014;96(4):318-324.
  11. Earl JE, Vetter CS. Patellofemoral pain. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2007;18(3):439-458, viii.
  12. Erkocak OF, Altan E, Altintas M, Turkmen F, Aydin BK, Bayar A. Lower extremity rotational deformities and patellofemoral alignment parameters in patients with anterior knee pain. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016;24(9):3011-3020.
  13. Frank JB, Jarit GJ, Bravman JT, Rosen JE. Lower extremity injuries in the skeletally immature athlete. J Am Acad Orthop Surg. 2007; 15(6):356-366.
  14. Freedman BR, Sheehan FT. Predicting three-dimensional patellofem- oral kinematics from static imaging-based alignment measures. J Orthop Res. 2013;31(3):441-447.
  15. Fulkerson JP. Diagnosis and treatment of patients with patellofem- oral pain. Am J Sports Med. 2002;30(3):447-456.
  16. Goudakos IG, Konig C, Schottle PB, et al. Stair climbing results in more challenging patellofemoral contact mechanics and kinematics than walking at early knee flexion under physiological-like quadriceps loading. J Biomech. 2009;42(15):2590-2596.
  17. Guzzanti V, Gigante A, Di Lazzaro A, Fabbriciani C. Patellofemoral malalignment in adolescents: computerized tomographic assess- ment with or without quadriceps contraction. Am J Sports Med. 1994;22(1):55-60.
  18. Hanley JA, Negassa A, Edwardes MD, Forrester JE. Statistical anal- ysis of correlated data using generalized estimating equations: an orientation. Am J Epidemiol. 2003;157(4):364-375.
  19. Herbst KA, Barber Foss KD, Fader L, et al. Hip strength is greater in athletes who subsequently develop patellofemoral pain. Am J Sports Med. 2015;43(11):2747-2752.
  20. Hunter DJ, Zhang YQ, Niu JB, et al. Patella malalignment, pain and patellofemoral progression: the Health ABC Study. Osteoarthritis Cartilage. 2007;15(10):1120-1127.
  21. Johnson RP. Anterior knee pain in adolescents and young adults. Curr Opin Rheumatol. 1997;9(2):159-164.
  22. Kujala UM, Jaakkola LH, Koskinen SK, Taimela S, Hurme M, Neli- markka O. Scoring of patellofemoral disorders. Arthroscopy. 1993; 9(2):159-163.
  23. Luhmann SJ, Schoenecker PL, Dobbs MB, Eric Gordon J. Adoles- cent patellofemoral pain: implicating the medial patellofemoral liga- ment as the main pain generator. J Child Orthop. 2008;2(4):269-277.
  24. MacIntyre NJ, Hill NA, Fellows RA, Ellis RE, Wilson DR. Patellofem- oral joint kinematics in individuals with and without patellofemoral pain syndrome. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(12):2596-2605.
  25. Moretz JA 3rd, Harlan SD, Goodrich J, Walters R. Long-term fol- lowup of knee injuries in high school football players. Am J Sports Med. 1984;12(4):298-300.
  26. Myer GD, Ford KR, Barber Foss KD, et al. The incidence and poten- tial pathomechanics of patellofemoral pain in female athletes. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2010;25(7):700-707.
  27. Myer GD, Ford KR, Di Stasi SL, Foss KD, Micheli LJ, Hewett TE. High knee abduction moments are common risk factors for patellofemoral pain (PFP) and anterior cruciate ligament (ACL) injury in girls: is PFP itself a predictor for subsequent ACL injury? Br J Sports Med. 2015;49(2):118-122.
  28. Powers CM, Bolgla LA, Callaghan MJ, Collins N, Sheehan FT. Patel- lofemoral pain: proximal, distal, and local factors. 2nd International Research Retreat. J Orthop Sports Phys Ther. 2012;42(6):A1-A54.
  29. Price DD, McGrath PA, Rafii A, Buckingham B. The validation of visual analogue scales as ratio scale measures for chronic and experimental pain. Pain. 1983;17(1):45-56.
  30. Rathleff MS, Rathleff CR, Olesen JL, Rasmussen S, Roos EM. Is knee pain during adolescence a self-limiting condition? Prognosis of patel- lofemoral pain and other types of knee pain. Am J Sports Med. 2016;44(5):1165-1171.
  31. Rathleff MS, Roos EM, Olesen JL, Rasmussen S. High prevalence of daily and multi-site pain: a cross-sectional population-based study among 3000 Danish adolescents. BMC Pediatr. 2013;13:191.
  32. Rathleff MS, Vicenzino B, Middelkoop M, et al. Patellofemoral pain in adolescence and adulthood: same same, but different? Sports Med. 2015;45(11):1489-1495.
  33. Regalado G, Lintula H, Eskelinen M, et al. Dynamic KINE-MRI in patellofemoral instability in adolescents. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014;22(11):2795-2802.
  34. Sacks D. Age limits and adolescents. Paediatr Child Health. 2003; 8(9):577.
  35. Seisler AR, Sheehan FT. Normative three-dimensional patellofemoral and tibiofemoral kinematics: a dynamic, in vivo study. IEEE Trans Biomed Eng. 2007;54(7):1333-1341.
  36. Selfe J, Sutton C, Hardaker NJ, Greenhalgh S, Karki A, Dey P. Ante- rior knee pain and cold knees: a possible association in women. Knee. 2010;17(5):319-323.
  37. Sheehan FT, Derasari A, Brindle TJ, Alter KE. Understanding patello- femoral pain with maltracking in the presence of joint laxity: complete 3D in vivo patellofemoral and tibiofemoral kinematics. J Orthop Res. 2009;27(5):561-570.
  38. Sheehan FT, Derasari A, Fine KM, Brindle TJ, Alter KE. Q-angle and J-sign: indicative of maltracking subgroups in patellofemoral pain. Clin Orthop Relat Res. 2010;468(1):266-275.
  39. Sheehan FT, Mitiguy P. In regards to the “ISB recommendations for standardization in the reporting of kinematic data”. J Biomech. 1999;32(10):1135-1136.
  40. Shibanuma N, Sheehan FT, Stanhope SJ. Limb positioning is critical for defining patellofemoral alignment and femoral shape. Clin Orthop Relat Res. 2005;434:198-206.
  41. Smits-Engelsman B, Klerks M, Kirby A. Beighton score: a valid mea- sure for generalized hypermobility in children. J Pediatr. 2011; 158(1):119-123, 123.e1-4.
  42. Soderman K, Adolphson J, Lorentzon R, Alfredson H. Injuries in ado- lescent female players in European football: a prospective study over one outdoor soccer season. Scand J Med Sci Sports. 2001; 11(5):299-304.
  43. Stracciolini A, Casciano R, Levey Friedman H, Stein CJ, Meehan WP 3rd, Micheli LJ. Pediatric sports injuries: a comparison of males ver- sus females. Am J Sports Med. 2014;42(4):965-972.
  44. Suzue N, Matsuura T, Iwame T, et al. Prevalence of childhood and adolescent soccer-related overuse injuries. J Med Invest. 2014; 61(3-4):369-373.
  45. Tallay A, Kynsburg A, Toth S, et al. Prevalence of patellofemoral pain syndrome: evaluation of the role of biomechanical malalignments and the role of sport activity. Orv Hetil. 2004;145(41):2093-2101.
  46. Tenforde AS, Sayres LC, McCurdy ML, Collado H, Sainani KL, Fred- ericson M. Overuse injuries in high school runners: lifetime preva- lence and prevention strategies. PM R. 2011;3(2):125-131, quiz 131.
  47. Thomee R, Renstrom P, Karlsson J, Grimby G. Patellofemoral pain syndrome in young women, I: a clinical analysis of alignment, pain parameters, common symptoms and functional activity level. Scand J Med Sci Sports. 1995;5(4):237-244.
  48. Tigchelaar S, van Essen P, Benard M, Koeter S, Wymenga A. A self- centring osteotomy of the tibial tubercle for patellar maltracking or instability: results with ten-years’ follow-up. Bone Joint J. 2015; 97(3):329-336.
  49. Utting MR, Davies G, Newman JH. Is anterior knee pain a predispos- ing factor to patellofemoral osteoarthritis? Knee. 2005;12(5):362-365.
  50. Wilson NA, Press JM, Koh JL, Hendrix RW, Zhang LQ. In vivo nonin- vasive evaluation of abnormal patellar tracking during squatting in patients with patellofemoral pain. J Bone Joint Surg Am. 2009; 91(3):558-566.
  51. Wittstein JR, Bartlett EC, Easterbrook J, Byrd JC. Magnetic reso- nance imaging evaluation of patellofemoral malalignment. Arthros- copy. 2006;22(6):643-649.
  52. Yen YM. Assessment and treatment of knee pain in the child and adolescent athlete. Pediatr Clin North Am. 2014;61(6):1155-1173.