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国立衛生研究所からの最近の調査はPFPSのpatellar録音の根本的なメカニズムの新忍耐強い特定の処置のため。

Sheehan,PhD

特発性前膝痛（AKP）に起因する膝蓋大腿痛症候群（PFPS）は、膝の最も一般的な問題の一つであり、スポーツ傷害臨床に提示されるすべての傷害の14-17％を構成している1,2、米国海軍兵学校の士官候補生の間で発生率13.5％を占めている。3それは深い膝の屈曲、延長された着席および反復的な屈曲/延長によって悪化する陰湿なAKPによって特徴付けられます。4PFPSの原因は多因子性であると考えられている。 一つの潜在的な経路は、弱さ、誤ったタイミング、および/または順番に膝蓋大腿骨軟骨に増加したストレスを引き起こす病理学的膝蓋大腿骨運動学5,6現在、in vivoで膝蓋大腿軟骨ストレスを測定することはできないため、研究は膝蓋大腿運動学と膝蓋大腿接触面積との関係を定量化することに焦点を当てている7接触面積の減少は、接触力が同じままであれば接触応力の増加をもたらすことを考えると。

保存的治療（膝蓋テーピング、膝蓋ブレース、内側広筋の選択的強化、腸骨バンドストレッチ、足首-足の装具、または上記のいずれかの組み合わせ8-13）は、通常、PFPSを治療するための最初のアプローチであるが、これが失敗した場合、外科的選択肢が追求されることが多い。 体系的なレビューでは、Bizziniとcolleagues14は、上記のすべての保守的な技術が痛みを軽減することを要約しましたが、レビューされた研究の大部分は、決定的な結論に達 もっと重大に、ほとんどの保守的な処置のための苦痛救助のための実際のメカニズムは問題に残ります。15,16

テーピング機構

図1:マコーネルメディアグライドテープを適用します。 A:録音はpatellafemoral接合箇所の側面hypermobilityの査定から始まります。 B、C：Hypafixは膝を覆う皮膚に適用されます。 Ｄ、Ｅ：次に、膝蓋骨をその端の運動範囲まで内側に手動で押すことによって、膝蓋骨の内側滑空が得られる。 堅い紐で縛るテープが皮および膝蓋骨を中間に引っ張ることによって膝蓋骨の中間のグライドを維持するのにそれから使用されています。PFPS患者のために臨床医によって広く使用されている保守的な治療法の一つは、マコーネルテーピングです。17これは、膝蓋骨を内側に押してから、皮膚上のテープでこの位置に固定することを含む（図1）。 最初は、McConnellの録音の技術は余分なpatellofemoral横になることを訂正し、正常な毎日の活動の参加を可能にするために開発された。 これは、典型的には、理学療法レジメン11、17、18と組み合わせて使用され、2つのメカニズムを介して痛みを軽減すると考えられている。

短期的には、テープの力は大腿溝内の膝蓋骨を内側にし、17、19は炎症を起こした周囲組織を一時的にアンロードし、20は痛みを軽減する。 この短期的な痛みの軽減は、患者がより積極的にリハビリに参加することを可能にし、VMOの早期活性化を促進し、21、22はVL活性の低下を伴うVMO活性の増加、23および大腿四頭筋トルクの増加を促進する。24これはそれから患者が正しいpatellofemoral運動学を維持するのを助けるpatellofemoral動的安定性を高める。 従って、録音がリハビリテーションと協力して使用されるとき、苦痛はそれから録音がもはや必要とされないポイントに膝の動的安定性を改善する筋肉制御の不変の変更によって最終的に減るか、または除去される。 テーピングと同様の方法で痛みを和らげると仮定されているブレースの効果を調べる研究では、パワーズと同僚25は、痛みのないコントロールで膝をブレースすると、膝蓋骨の内側化と関節接触面積の増加がもたらされることを示した。 軟骨への力が変化しないままであれば、接触面積のこの増加は接触ストレスの減少をもたらしたであろう。

矛盾する証拠

図2: 三つの移動方向（内側、上および前方）に関連する正確な方向は、三次元座標系を確立することに基づいているが、座標系が確立されている解剖学的ランドマークに基づく二次元近似を使用して近似することができる。同様に、回転は、ｘｙｚ体固定カルダン回転シーケンス４ ２に基づいているが、（上に示されるように）解剖学的線を使用して近似することができる。

テーピングは、PFPS患者の痛みを軽減することが明らかに実証されています。16,21-24,26-29 メタアナリシス27六つの研究（288参加者）を含むことを示した中間方向テーピングは、テープなしと比較して14.7ポイントの視覚的なアナログスケールで100ポイ 痛みの軽減におけるテーピングの有効性を決定する際の交絡変数の1つは、否定的な所見を伴う研究がしばしば発表されないという事実である。18,30テーピングによる痛みの軽減の根底にあるメカニズムを解明するために、研究では、VMOのタイミング/活動の変化とテーピング後の膝蓋位置の変化を調 ある調査はvastiのlateralis、19、21、22に関連してVMOのタイミング/活動の変更を示しましたが、他の調査は録音のこれらの筋肉の変更を示しませんでした。6,31テーピング前およびテーピング後の膝蓋大腿静的姿勢の評価において、19,28,32-36テーピング後の膝蓋内側位置または合同角度に有意な変化が認められたのは四つの研究のみである。33-36残念ながら、これらの変化は、テーピング後の運動の短い試合によって否定された。 これらの研究は、運動学的変化が静的に評価され、軸面でのみ評価されるという事実によって制限されていました（膝蓋シフトと傾きの観点から、図2）。

Wilsonとcolleagues16による研究では、膝蓋大腿痛の軽減とテーピングによる膝蓋骨の内側の再調整との間の潜在的な関連性についてさらに懸念が提起された。 三つの治療センターでは、71人の患者の合計がテストされました。 被験者は11ポイントスケール（0-10）で8インチのプラットフォームから四つのシングルステップダウンの後に痛みのレベルを報告しました。 最初の条件は未録音でした; 次の三つについては、膝は、ランダムな順序でテストされた三つのテープ条件で、内側、外側、または中立方向にテープされました。 側方テーピングは内側テーピングと同様に適用されたが、膝蓋骨はこの側方グライドを支持するテープで横方向に引っ張られた。 ニュートラル症例では，膝の前方に同じテーピング材料を適用したが，内側または外側のグライドは生じなかった。 すべての三つのテーピング条件は、報告された痛みの有意な減少を提供し、まだ中立と側テーピング条件は、内側テーピング条件よりも多くの痛みの軽減を5.2±2.7, 4.4±3.0, 3.5±2.4, および3.4±2.4、それぞれ。 著者らは、彼らの結果は、テーピングが膝蓋骨を内側にすることによってその効果を達成しないという概念を強化したと結論づけた。

図3

図3: テーピングによる膝蓋運動学の変化（y軸）とベースラインでの値（非テーピング条件、x軸）。 Cine-PC MRIは意欲的な動きの範囲中の運動学を提供する(普通40°への完全な延長)。 これは、すべての被験者が到達し、末端伸展内にあった膝の角度であった（膝蓋骨は溝から最も自由である）ので、簡単のために、すべての相関は、膝伸展の10°での運動学のために計算された。 すべてのプロットには点線があり、膝伸展の10°における無症候性集団における運動学の平均値を表しています（内側変位=-0.11mm、内側傾斜=14.7、内反回転=0.52θ）。 37青い四角は、非テーピング状態での対照集団平均に対して横方向または外反であった膝を表し、赤い円は対照集団に対して内側または内反回転であった膝を表す。 図3Aは、テーピングによる内側平行移動の変化と、ベースラインでの内側平行移動の値（テーピングなし）をプロットしています。 図3Bおよび3Cは、テーピングによる内側の傾きおよび内反回転の変化と、ベースラインでの内側の平行移動の値（テーピングなし）をそれぞれ示しています。 Derasari et alの図2から変更されました。32

Cine kinematics

私たちのlab32内の最近の研究は、PFPSにおける膝蓋テーピングの基礎となるメカニズムに新たな光を当て、以前の矛盾した所見のいず 我々の研究は、特発性前膝痛と診断された19膝の意欲的な活動中に前と後テーピング膝蓋大腿運動学を追跡するために新しい動的MRイメージング技術（cine-PC mri） 各膝は、ランダムに注文された二つの試験条件（非テープおよびテープ）の下でMRIを受けた。 テーピング後の運動学は、運動の短い試合の後に評価された。 各条件のために、主題は1.5テスラMRの走査器に仰臥位に置かれました。37の被験者は、聴覚メトロノームのビートに毎分35サイクルで股関節の動きなしで膝の拡張を生成するように指示されました。 この動きの間に完全なcine-PC MRI画像セット（x、y、z速度および24時間フレームにわたる解剖学的画像）が取得された。 統合を用いて、被験者の運動範囲（典型的には膝の屈曲の40°から完全な伸展まで）全体にわたって大腿骨に対する膝蓋骨の三つの平行移動と三つの回転（図2）を0.5mmの精度で計算した。38これはすべての被験者が到達した完全な伸展に最も近い膝の角度であったため、10°膝の伸展での運動学についてすべての比較と相関が完了した。 最終的な分析では、この研究は、テーピングが膝蓋大腿運動学を変化させたが、予想される方法では変化しなかったことを示した。

テーピングによる運動学の唯一の有意な変化は、膝蓋骨の位置の劣ったシフト（1.6mm、p=0.04）であった。 力学の観点から、この結果は、テーピングが内側の力を作り出すだけでなく、膝の上に支柱を置き、膝蓋の優れた変位を制限するという点で論理的です。 この劣った転位は多分痛みの軽減の録音のいくつかが患者をできることを説明する。 より劣等に配置された膝蓋骨は、膝蓋大腿軟骨の接触を増加させることが示されており、これは全体的な接触ストレスを減少させる7。 テーピングが膝を渡る支柱を作成することによって苦痛を減らすというこの概念は膝蓋骨をinferiorly押すこと、中立および側面テーピングの苦痛救助がなぜ16これらの他のテーピング条件では、内側化力はもはや存在しないが、膝を横切る支柱は残る。

患者固有の所見

もう一つの重要な結果は、テーピングによる膝蓋大腿運動学の変化が、これらの運動学のベースライン値（テーピングされていない状態）と相関していたことであった（図3）。 非テーピング状態（ベースライン）における横方向のシフト（無症候性対照集団に対する相対的）で始まった膝では、テーピングは内側のシフトをもたらした。 逆に、ベースラインで中間の転位があったそれらの患者のために、録音は側面転位で起因しました。 この同じパターンは、内側/側方傾斜および内反/外反回転に対しても観察された。 テーピングは、被験者がそれぞれ側方の傾きと外反の回転で始まった場合にのみ、内側の傾きと内反の回転に向かって変化を促進した。

要するに、テーピングは溝溝内の膝蓋位置を正常化するのに役立った。 これは、テーピングによるPF静的姿勢の変化を報告していない文献の量を説明しています。 このグループは、ベースライン値のミックスを提示したので、our32研究では、患者集団全体でテーピングと軸平面PF運動学（膝蓋傾斜とシフト）の有意な変化を見つ したがって、平均して、軸面運動学の変化はなかったが、テーピングは、おそらくさらに痛みの軽減を与える、個々の患者の溝溝内のPF運動学を正常化した。 これは、膝蓋骨が六自由度を有するという概念を強調しており、その三方向または三回転のいずれかの変化がmaltrackingと考えることができ、これは痛みをもたらし、最終的には軟骨の破壊につながる可能性がある。40

テーピングによる変化とベースライン値（patellofemoral lateral shift、lateral tiltおよび内反回転）との相関は、治療が患者の特定のサブグループに合わせて調整されなければならな これまでの研究からの知見もこの概念を支持している。 例えば、ある研究では、膝蓋テーピングは、PFPSを有する32人の患者の集団における関節固有受容に影響を及ぼさなかったことが示されたが、集団を二つのグループに分けたとき、テーピングは、ベースラインで貧弱な固有受容を有する患者の固有受容を改善したが、良好な固有受容を有する研究に入った患者の固有受容を改善しなかった。同様に、Ｃｏｗａｎ２ １は、テーピングが、ＰＦＰＳ患者におけるＶＭＯおよびＶＬ活性化の時間的特性を変化させたが、対照では変化させなかったことを示した。 最後に、スターエクスカーションバランス試験を用いて、AminakaとGribble29Demonstratedは、PFPS患者はテーピングで脚の到達距離を増加させ、無症候性コントロールはテーピングで脚の到達距離を減少させた。 したがって、膝蓋大腿痛の病因は明らかに多因子性であるため、PFPSの治療も多因子性でなければならず、疼痛の背後にある可能性の高いメカニズムの理

意欲的な仕事の間に完全な三自由度のpatellofemoral運動学を測定するこの機能は静的なpatellofemoral姿勢に対する録音の効果を評価する過去の調査上の明確な進歩 この進歩は録音が高められた軟骨の接触区域によって苦痛救助を提供できるpatellar運動学の一貫した劣った転位を作り出したことを示した。さらに、図７に示すように、テーピングは、溝内の膝蓋骨の位置を正常化し、さらなる疼痛緩和をもたらす可能性があることを示した。

膝蓋大腿痛症候群は、同様の集団におけるすべての前十字靭帯損傷の割合よりも四倍高い発生率を有する膝の最も一般的な問題の一つである。3,41ACL損傷と同様に、PFPSは男性被験者よりも女性被験者でより一般的であることが実証されている（PFPS3およびACL損傷の女性対男性被験者で2.3および3倍、それぞれ41）。 しかし、PFPSは歴史的にACL損傷よりもはるかに少ない研究関心を集めています。 したがって、ACL損傷のために行われているように、効果的な予防とリハビリ戦略を設計することができるように、PFPSのメカニズムをよりよく理解するた

Frances T.Sheehan、PhDは、メリーランド州ベセスダの国立衛生研究所の臨床センターのリハビリテーション医学部門の機能および応用バイオメカニクス部門のスタッ

謝辞

この研究は、NIHの壁内研究プログラム、およびNIHの臨床センターによってサポートされていました。 この資料に記載されている意見、調査結果、結論または推奨事項は、著者のものであり、必ずしも国立衛生研究所または米国公衆衛生サービスの見解を反映しているものではありません。

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