a térd addukciós pillanat hatása a tibialis porc térfogatára és csontméretére egészséges nőknél

absztrakt

célok. Jelentős bizonyíték van arra, hogy az abnormálisan magas térd-adduktor pillanat a térd osteoarthritisben (OA) szenvedő emberek járási mintáinak jellemzője. A tanulmány célja az volt, hogy megvizsgálja a kapcsolat a csúcs térd addukciós pillanat alatt a korai és késői testtartás fázisában járás, és a mediális és laterális tibialis csont mérete és a porc térfogata egészséges nők.

módszerek. Háromdimenziós Vicon járáselemzéseket és mágneses rezonancia képalkotást (MRI) végeztek 20 egészséges, térd OA nélküli nőn. A térd külső addukciós pillanata korrelált a mediális és laterális tibialis csontmérettel és a domináns láb porc térfogatával.

eredmények. A térd addukciós pillanata szignifikánsan korrelált a mediális tibialis fennsík csontméretével (r = 0,63, P < 0,005), de nem volt összefüggésben az oldalsó fennsík csontméretével. Nem figyeltek meg összefüggést a térd addukciós pillanata és a mediális vagy laterális tibialis porc térfogata között.

következtetések. Bár a térd addukciós pillanata pozitívan kapcsolódott a mediális tibialis fennsík csontméretéhez, úgy tűnt, hogy egészséges nőknél kevés hatással van a porc térfogatára ebben a rekeszben. Előfordulhat, hogy a térd addukciós pillanatának hatása egészséges alanyokban különbözik a kialakult térd OA-val rendelkezőktől.

bár úgy gondolják, hogy az ízületi porc megnövekedett regionális terhelése fontos tényező a térd osteoarthritis (OA) patogenezisében , a biomechanikai tényezők, a porc térfogata és a csontméret közötti kapcsolat egészséges és ízületi térdízületekben nem tisztázott. Míg a megnövekedett mechanikai terhelés adaptációkat okoz a kérgi és a töréses csontokban, a terhelés és a porc térfogata közötti kapcsolat továbbra is spekulatív.

a térd addukciós pillanatának szerepe az OA-ban egyre jobban megérthető. A térd addukciós momentumát a talaj reakcióerejének kombinációja generálja, amely járás közben mediálisan halad a térdízület középpontjába ,valamint ennek az erőnek az ízület középpontjától való merőleges távolsága. Ez a pillanat hajlamos a tibiofemorális ízület addukciójára, ami a mediális rekesz nyomásának növekedését okozza, és a térd OA-val rendelkező emberek a normálnál nagyobb csúcs térd addukciós pillanatokat mutattak járási mintáikban. Továbbá a kialakult tibiofemoralis OA-val rendelkező emberek csökkentették a tibiofemoralis porc térfogatát a normál alanyokhoz képest, és kimutatták, hogy évente jelentős ízületi térd porcot veszít . A porc elvesztésének meghatározó tényezői azonban továbbra sem tisztázottak, bár a térd addukciós pillanatai járás közben segíthetnek megmagyarázni az egészséges és ízületi ízületi porc térfogatának varianciáját. Továbbá lehetséges, hogy a járás közbeni túlzott térd-addukciós pillanatok részben megmagyarázhatják, hogy a mediális tibialis fennsík miért nagyobb csontmérettel rendelkezik, mint az oldalsó fennsík.

bár a megnövekedett térd addukciós pillanatok és a csökkent porctérfogat összefügg a térd OA súlyosságával,egyetlen korábbi tanulmány sem írta le a kapcsolatot a térd addukciós pillanata és a tibialis porc térfogata között egészséges vagy ízületi térdízületekben. A térd addukciós momentum, a tibialis porc térfogata és a csontméret közötti összefüggések vizsgálatához normál alanyoknál 20 egészséges nő mozgásszervi mintáit vizsgáltuk.

módszerek

alanyok

húsz nőt vettek fel az egészséges öregedéssel kapcsolatos meglévő tanulmányba A Jean Hailes Központ (Női Egészségügyi Klinika) és a helyi médiában való reklámozás révén. A tanulmányt az Alfred Kórház, a Caulfield Kórház és a La Trobe Egyetem etikai bizottságai hagyták jóvá.

a kizárási kritériumok a következők voltak: térd OA vagy orvosi kezelést igénylő tünetek, bármilyen térdfájdalom a vizsgálatot megelőző hónapban több mint 1 napig, az OA radiográfiai bizonyítéka, gyulladásos ízületi gyulladás, tervezett vagy korábbi térdízület pótlás, rosszindulatú daganat, törés az elmúlt 10 évben, ellenjavallat az MRI-hez (pl. pacemaker, agyi aneurysma klip, cochleáris implantátum, srapnel jelenléte stratégiai helyeken, fém a szemben és klausztrofóbia), képtelenség 15 m-t járni segítő eszköz használata nélkül eszközök és hemiparesis.

készülék és eljárás

a Járáselemzéseket az ausztráliai La Trobe Egyetem mozgásszervi Kutatóközpontjának járáslaboratóriumában végezték. Hatkamerás Vicon mozgáselemző rendszert (Oxford Metrics Ltd, Oxford, Egyesült Királyság) használtak háromdimenziós kinematikai adatok rögzítésére a domináns lábon végzett négy gyalogos vizsgálat során. Minden alany preferált rúgó lábát jelölték domináns lábának. A földi reakcióerőket a Kistler 9281 erőplatform (Kistler Instruments, Winterthur, Svájc). Inverz dinamikus elemzéseket végeztünk a ‘PlugInGait’ (Oxford Metrics, Oxford, Egyesült Királyság), amely egy korábban javasolt modellen alapul , az ízület disztális szegmensében elhelyezkedő ortogonális tengelyrendszerről számított ízületi momentumok megszerzéséhez. Az Inter-ASIS (anterior superior iliac spine) távolságot féknyereggel mértük, ami a csípőízület mediális–laterális és proximális-distalis koordinátáit a korábban leírt módszerrel határoztuk meg . Az ASIS to greater-trochanter mérés biztosította a csípőízület elülső–hátsó koordinátáját. A térdízületi tengelyek kiszámításához térdigazító eszközt (KAD) használtak, a tibialis torziót pedig klinikai vizsgálat alapján mértük. A comb koronális síkját a csípőízületet tartalmazó síkként határozták meg központ, térd marker és laterális KAD marker. A szár koronasíkja tartalmazta a térdízület középpontját és az oldalsó malleolus markert. A térd és a bokaízület tengelyei által alkotott szög a tibialis torziót mérte.

az alanyok kitöltöttek egy kérdőívet, amely demográfiai adatokat és fizikai aktivitást tartalmazott a korábban leírtak szerint . A testtömeg-indexet (BMI) (súly/magasság2 kg/m2-ben) úgy számítottuk ki, hogy a súlyt 0,1 kg-ra (cipőt és terjedelmes ruhát eltávolítva) egy pár elektronikus mérleg segítségével, a magasságot pedig 0,1 cm-re (cipőt eltávolítva) egy stadiométerrel mértük.

MRI-t végeztünk minden alany domináns térdén. A térd porc térfogatát képfeldolgozással határoztuk meg egy független munkaállomáson az Osiris szoftver (Genfi Egyetem) segítségével, a korábban leírtak szerint . A térdeket ugyanazon a szagittális síkban ábrázoltuk 1.5-T teljes test mágneses rezonancia egység (Signa Advantage HiSpeed GE Medical Systems Milwaukee, WI) egy kereskedelmi vételi csak végtag tekercs. A mediális és laterális tibialis plató csontméretét (felszíni területet) úgy határoztuk meg, hogy az axiális síkban újraformázott bemeneti képekből izotrop térfogatot hoztunk létre, és a plató csontméretét közvetlenül ezekből a képekből mértük a korábban leírtak szerint . A medialis és lateralis tibialis plató méretének variációs együtthatója 2,3 és 2 volt.A mediális és laterális porc térfogat mérésének variációs együtthatói sorrendben 4%, illetve 3,2%, illetve 2,7% voltak.

statisztikai elemzés

Pearson korrelációit használták a korai és késői testtartás során a csúcs térd addukciós pillanat, a mediális és laterális tibialis csontméret és a porc térfogata közötti kapcsolat vizsgálatára. Az együttható kiszámítása előtt megvizsgáltuk az asszociációk szórási területeit olyan jellemzők szempontjából, amelyek akadályoznák az értelmezést, mint például a két változó nem normalitása, az asszociáció nem linearitása és a külső megfigyelések. Minden elemzést a domináns lábra vonatkozóan végeztek, mivel a jobb és a bal láb kombinálása nem ismeri el a térdek közötti függetlenséget és az alsó végtagok aszimmetrikus összehangolásának lehetőségét. A domináns láb kiválasztásával megpróbáltuk ellenőrizni azokat a változókat, amelyek inkább ízületspecifikusak, mint tárgyspecifikusak lehetnek. Statisztikailag szignifikánsnak tekintették azokat az eredményeket, ahol a P értéke kisebb volt, mint 0,05 (Kétfarkú). Az összes elemzést SPSS alkalmazásával végeztük (11.0.1 verzió, SPSS, Cary, NC).

eredmények

a 20 résztvevő nő átlagéletkora 61,0 5,3 év volt. Az átlagos BMI 25,3 6,2 kg/m2 volt. A jelenlegi fizikai aktivitás átlagos szintje 7,7 kb 2,4 (0-12 skálán, ahol a 0 nem jelentett fizikai aktivitást). A térd addukciós pillanatainak, a csontméreteknek és a porc térfogatának átlagos nagyságát és szórását az 1.táblázat tartalmazza.

térd addukciós pillanat és tibialis csontméret

a csúcs térd addukciós pillanat a késői állás során szignifikánsan összefüggött a mediális tibialis csontmérettel (r = 0,63, P = 0,004). Ez az összefüggés a post-hoc Bonferonni korrekciók után is jelentős maradt (ons = 0,006). Nem figyeltek meg szignifikáns összefüggést a térd addukciós pillanata és a laterális tibialis csontméret között. A korai állás során a csúcs addukciós pillanat nem volt szignifikánsan összefüggésben a mediális vagy laterális tibialis csontmérettel. Az életkor, a BMI és a fizikai aktivitás kiigazítása nem változtatta meg a 2.táblázatban bemutatott eredményeket.

a térd addukciós momentuma és a tibialis porc térfogata

nem figyeltek meg szignifikáns összefüggést a korai vagy késői helyzetben előforduló csúcs addukciós Momentum és a medialis vagy laterális tibialis porc térfogata között az életkor, a BMI és a fizikai aktivitás korrekciója előtt és után. Ezeket az eredményeket a 2.táblázat tartalmazza.

megbeszélés

tudomásunk szerint ez az első tanulmány, amely leírja a térd addukciós pillanata, a tibialis csont mérete és a porc térfogata közötti kapcsolatot egészséges nőknél. Bár a térd addukciós pillanata jelentősen hozzájárul a teljes térdízület terhelésének 70% – ára , amely a mediális tibiofemoralis rekeszen halad át járás közben, ezek az eredmények arra utalnak, hogy a pillanat nagyobb mértékben befolyásolja a csontméretet, mint a porc térfogata egészséges térdben.

a csúcs térd addukciós pillanata a késői állás során korrelált a mediális tibialis fennsík csontméretével, de nem az oldalsó fennsíkkal. Minél nagyobb a térd addukciós pillanatának nagysága normál alanyokban, annál nagyobb a mediális tibialis fennsík csontmérete. Ez alátámasztja a térd addukciós pillanatának a mediális ízületi terhelésre gyakorolt hatását, és bizonyítékot szolgáltat a mechanikai terhelés szerepének alátámasztására az új csontnövekedés szabályozásában . Bár a térd addukciós pillanata és a mediális tibialis plató csontmérete közötti kapcsolat nyilvánvaló volt a késői testtartás során, ez nem volt megfigyelhető a korai testtartás során. Előfordulhat, hogy a lágy szövetek belső aktivitása, amelyet olyan struktúrák biztosítanak, mint a szalagok és az izmok, segít jobban visszatartani a mediális tibiofemoralis rekeszre gyakorolt nyomóerőt az addukciós pillanat a korai helyzetben, összehasonlítva a késői állással. Sőt, lehet, hogy a megnövekedett terhelés, amelyet a támasztó végtag a késői állás során tapasztalt, közvetítette az összefüggést a térd addukciós pillanata és a mediális csontméret között. További munkára van szükség a komplex térbeli és időbeli kölcsönhatás alátámasztására, amely magában foglalja a térd addukciós pillanatát járás közben .

tudomásunk szerint csak két másik tanulmány vizsgálta a térd addukciós pillanatának hatását a térd csont adaptációjára. Ezek azt mutatták, hogy a térd addukciós pillanata volt az egyetlen legjobb előrejelzője a proximális csont ásványianyag-tartalmának mediális / laterális arányának normál és ízületi betegeknél . Míg a térd addukciós pillanata fontos tényezőnek tűnik a csontméret és az ásványi anyag tartalom szabályozása egészséges és ízületi betegeknél, hogy az addukciós pillanat kapcsolata a proximális sípcsont csontváltozásaival befolyásolja-e az OA kialakulásának kockázatát longitudinális vizsgálatokkal kell megvizsgálni.

nem figyeltek meg összefüggést a térd addukciós pillanata és a mediális vagy laterális tibialis porc térfogata között. Egyetlen korábbi tanulmány sem vizsgálta az addukciós pillanat és a porc térfogata közötti kapcsolatot egészséges vagy ízületi betegeknél. A térd OA-val rendelkező embereket vizsgáló korábbi tanulmányok azt mutatták, hogy egy nagyobb addukciós pillanat nagyobb mediális ízületi tér szűkülésével járt . Mivel azonban a térdízületi tér más struktúrákból áll, például meniszkuszból, az ízületi tér szűkítése nem mindig érvényes mutatója az ízületi porc térfogatának . Van azonban új bizonyíték arra, hogy a porc térfogata hasznos intézkedés lesz az OA patogenezisének vizsgálatában . Egy nemrégiben készült tanulmány, amely a korai radiográfiai OA-val rendelkező alanyokat vizsgálta, kimutatta, hogy a mediális ízületi tér szűkülése a porc térfogatának jelentős csökkenésével járt mind a mediális, mind az oldalsó tibialis, mind a patella rekeszekben . Továbbá, az osteophytosis a laterális és mediális tibialis ízületi felület jelentős növekedésével járt, de nem a porc térfogatának változásával . Ez arra következtet, hogy a korai OA-ban a porc és a csont morfológiájának változásai függetlenek egymástól. Tekintettel arra, hogy ez a tanulmány kimutatta, hogy a térd addukciós pillanata egészséges embereknél a mediális tibialis fennsík csontméretének változásával társult, előfordulhat, hogy a csontméret szerepet játszik a betegség megindításában, míg a porc térfogatának változásai közvetíthetik a betegség progresszióját. További munkára van szükség a porc és a csont mechanikai terhelésre adott válaszának tisztázására a betegség megjelenése előtt és után.

a tanulmány eredményeit a viszonylag kis mintaméret korlátozza, bár elegendő erőnk volt az adduktor Momentum csontméretre gyakorolt hatásának bemutatására. Eredményeink azonban azt sugallják, hogy a porcra gyakorolt hatás, ha van ilyen, lényegesen kisebb, mint a csontra gyakorolt hatás. Az, hogy ezek a megállapítások milyen mértékben általánosítják a férfiakat, további vizsgálatot igényel.

bár ez a tanulmány pozitív összefüggést mutatott a térd addukciós pillanata és a mediális tibialis fennsík mérete között egészséges nőknél, az addukciós pillanat és a mediális porc térfogata között nem volt kapcsolat. Lehet, hogy a térd adduktor pillanata más hatással van az egészséges alanyok ízületi porcára, mint a kialakult térd OA-val rendelkezők. További munkára van szükség a porc mechanikai terhelésre adott tipikus válaszának tisztázására, és annak megvizsgálására, hogy a csontméret változásai megelőzik-e a betegség kialakulását.

a szerzők nem nyilatkoztak összeférhetetlenségről.

szeretnénk elismerni a Colonial Foundation, Shepherd Foundation, CCRE (Therapeutics) és mozgásszervi Kutatóközpont La Trobe Egyetem támogatást. Hálásak vagyunk T. Bach, J. Wittwer, D. Chen, K. Webster és J. Hankin a projektmenedzsmentben nyújtott értékes segítségükért. Nagyon hálásak vagyunk azoknak az alanyoknak is, akik ilyen szabadon adták idejüket a nyomozásban való részvételre.

szerző megjegyzi

Department of Epidemiology and Preventive Medicine, Monash Egyetem, Alfred Kórház, Prahran, Victoria, 3181, 1LA Trobe Egyetem, Victoria, 3086 és 2jean Hailes Alapítvány, Clayton, Victoria, Ausztrália.