.com #10865433

en ny studie från National Institutes of Health kastar nytt ljus på de underliggande mekanismerna för patellär tejpning i PFPS, hjälper till att förklara några tidigare motsägelsefulla fynd och ger en starka bevis för patientspecifika behandlingar.

av Frances T. Sheehan, PhD

Patellofemoral smärtsyndrom (PFPS) som härrör från idiopatisk främre knäsmärta (AKP), är ett av de vanligaste problemen i knäet, som utgör 14-17% av alla skador som presenteras för en idrottsskadeklinik1,2 med en incidens 13.5% bland kadetter vid US Naval Academy.3 Det kännetecknas av smygande AKP som förvärras av djup knäböjning, långvarigt sittande och repetitiv flexion/förlängning.4 orsaken till PFPS anses vara multifaktoriell. En potentiell väg innebär svaghet, felaktig timing och/eller otillräcklig kraftproduktion av vasti medialis sned (VMO), vilket resulterar i patologisk patellofemoral kinematik, vilket i sin tur orsakar ökad stress på patellofemoral brosk.5,6 för närvarande är det inte möjligt att mäta in vivo patellofemoral broskspänning, så studier har fokuserat på att kvantifiera förhållandet mellan patellofemoral kinematik och patellofemoral kontaktområde,7 med tanke på att en minskning av kontaktområdet skulle leda till en ökning av kontaktspänningen om kontaktkraften förblev densamma.

konservativ behandling (patellär tejpning, patellär stagning, selektiv förstärkning av vastus medialis, iliotibial bandsträckning, fotled-fotortotik eller en kombination av något av ovanstående8-13) är vanligtvis det första sättet att behandla PFPS, men om detta misslyckas eftersträvas ofta kirurgiska alternativ. I en systematisk granskning sammanfattade Bizzini och kollegor14 att alla ovanstående konservativa tekniker minskar smärta, men majoriteten av de granskade studierna uppfyllde inte en tillräcklig kvalitetsnivå för att nå en slutgiltig slutsats. Ännu viktigare är att den faktiska mekanismen för smärtlindring för de flesta konservativa behandlingar kvarstår i fråga.15,16

Tejpmekanismer

Figur 1: Applicera McConnell medial glide tape. A: tejpning börjar med en bedömning av patellafemoral jodens laterala hypermobilitet. B, C: Hypafix appliceras på huden som täcker knäet. D, E: därefter erhålls en medial glid av patella genom att manuellt trycka patella medialt till dess ändområde. Styv bandband används sedan för att bibehålla medial glid av patella genom att dra huden och patella medialt.

en konservativ behandling som ofta används av kliniker för patienter med PFPS är McConnell tejpning.17 Detta innebär att trycka patella medialt och sedan säkra den i detta läge med tejp på huden (Figur 1). Ursprungligen utvecklades McConnell-tejptekniken för att korrigera överdriven patellofemoral lateralisering och tillåta deltagande i normal daglig aktivitet. Det används vanligtvis i samband med en sjukgymnastik regimen11,17,18 och tros minska smärta genom två mekanismer.

på kort sikt medialiserar tejpens kraft patella inom femoralspåret, 17, 19 avlastar tillfälligt de inflammerade peripatellära vävnaderna, 20 vilket leder till en minskning av smärta. Denna kortsiktiga smärtreduktion gör det möjligt för patienten att delta mer aktivt i rehabilitering och främjar tidigare aktivering av VMO,21,22 ökad VMO-aktivitet med minskad VL-aktivitet,23 och ökat quadriceps-vridmoment.24 detta ökar i sin tur patellofemoral dynamisk stabilitet, vilket hjälper patienten att upprätthålla korrekt patellofemoral kinematik. Således, när tejpning används i samverkan med rehabilitering, minskar eller elimineras smärta i slutändan genom varaktiga förändringar i muskelkontrollen, vilket i sin tur förbättrar knäets dynamiska stabilitet till en punkt där tejpning inte längre behövs. I en studie som undersökte effekterna av stagning, som antas för att lindra smärta på ett sätt som liknar tejpning, visade Powers och colleagues25 att stagning av knäet i smärtfria kontroller resulterade i en medialisering av patella och en ökning av ledkontaktområdet. Om kraften på brosket förblev oförändrad skulle denna ökning av kontaktområdet ha resulterat i en minskning av kontaktspänningen.

motstridiga bevis

Figur 2: De exakta riktningarna associerade med de tre rörelseriktningarna (medial, överlägsen och främre) är baserade på att upprätta ett tredimensionellt koordinatsystem, men kan approximeras med hjälp av tvådimensionella approximationer baserade på de anatomiska landmärken från vilka koordinatsystemet är etablerat.37 på liknande sätt är rotationerna baserade på en xyz-kropps fast Kardanrotationssekvens,42 men kan approximeras med användning av anatomiska linjer (som visas ovan).

tapning har tydligt visats minska smärta hos patienter med PFPS.16,21-24,26-29 en metaanalys27 som involverade sex studier (288 deltagare) visade att medialt riktad tejpning minskade rapporterad smärta med 14,7 poäng på en 100-punkts visuell analog skala jämfört med inget tejp. En förvirrande variabel för att bestämma effektiviteten av tejpning vid minskning av smärta är det faktum att studier med negativa resultat ofta inte publiceras.18,30 i ett försök att belysa de underliggande mekanismerna för smärtlindring med tejpning har studier undersökt tidpunkten/aktivitetsförändringarna i VMO och förändringar i patellärpositionen efter tejpning. Vissa studier har visat en förändring i VMO-timing / aktivitet i förhållande till vasti lateralis,19,21,22 men andra studier har inte visat några förändringar i dessa muskler med tejpning.6,31 i utvärderingen av patellofemoral statisk hållning före och efter tejpning, 19, 28, 32-36 endast fyra studier har funnit signifikanta förändringar i patellär medial position eller kongruensvinkel efter tejpning.33-36tyvärr negerades dessa förändringar av en kort övning efter tejpning. Dessa studier begränsades av det faktum att kinematiska förändringar utvärderades statiskt och endast i axialplanet (i termer av patellärskift och lutning, Figur 2).

en studie av Wilson och kollegor16 väckte ytterligare oro över den potentiella kopplingen mellan patellofemoral smärtreduktion och medial justering av patella med tejpning. Över tre behandlingscentra testades totalt 71 patienter. Ämnen rapporterade sin smärtnivå på en 11-punkts skala (0-10) efter fyra enstaka nedgångar från en 8-tums plattform. Det första villkoret var untaped; för de kommande tre tejpades knäet i en medial, lateral eller neutral riktning, med de tre tejpförhållandena testade i slumpmässig ordning. Den laterala tejpningen applicerades på ett liknande sätt som den mediala tejpningen, men patella drogs i sidled med tejpen som stödde denna laterala glid. För det neutrala fallet applicerades samma tejpmaterial på knäets främre aspekt, men ingen medial eller lateral glid producerades. Alla tre tejpförhållanden gav signifikanta minskningar av rapporterad smärta, men de neutrala och laterala tejpförhållandena gav mer smärtlindring än det mediala tejpningstillståndet; den genomsnittliga smärtpoängen för de untaped, medialt tejpade, lateralt tejpade och neutrala tejpade förhållandena var 5.2±2.7, 4.4±3.0, 3.5±2.4, och 3,4 2,4 xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx. Författarna drog slutsatsen att deras resultat förstärkte konceptet att tejpning inte uppnår sin effekt genom att medialisera patella.

Figur 3: Förändring i patellär kinematik med tejpning (y-axel) jämfört med värdet vid baslinjen (un-tejpat tillstånd, x-axel). Cine-PC MRI ger kinematik genom ett intervall av volitionell rörelse (vanligtvis 40 kg till full förlängning). För enkelhetens skull beräknades alla korrelationer för kinematiken vid 10 kg knäförlängning, eftersom detta var en knävinkel som alla försökspersoner nådde och var inom terminalförlängning (där patella är mest fri från sulcus-spåret). Alla tomter har en prickad linje som representerar medelvärdet av kinematiken i en asymptomatisk population vid 10 kg knäförlängning (medial förskjutning = -0,11 mm, medial lutning = 14,7 och varusrotation = 0,52 kg). 37 de blå rutorna representerar knän som var laterala eller valgus i förhållande till kontrollpopulationsgenomsnittet i det otapade tillståndet, medan de röda cirklarna representerar knän som var mediala eller i varusrotation i förhållande till kontrollpopulationen. Figur 3A plottar förändringen i medial översättning med tejpning kontra värdet av medial översättning vid baslinjen (utan tejpning). Figurerna 3B och 3C visar förändringen i medial lutning respektive varusrotation med tejpning mot värdet av medial översättning vid baslinjen (utan tejpning). Modifierad från Figur 2 i Derasari et al.32

Cine kinematics

en ny studie inom vårt lab32 belyser de underliggande mekanismerna för patellär tejpning i PFPS, hjälper till att förklara några av de tidigare motsägelsefulla resultaten och ger starka bevis för patientspecifika behandlingar. Vår studie använde en ny dynamisk MR-bildteknik (Cine – PC MRI) för att spåra pre-och post-tejpning patellofemoral kinematik under volitionell aktivitet i 19 knän diagnostiserade med idiopatisk främre knäsmärta. Varje knä genomgick MR under två testförhållanden (un-tejpade och tejpade), som slumpmässigt beställdes. Kinematiken efter tejpning utvärderades efter en kort träning. För varje tillstånd placerades försökspersoner liggande i en 1,5-Tesla MR-skanner.37 försökspersoner instruerades att generera knäförlängning utan höftrörelse vid 35 cykler per minut till takt av en auditiv metronom. Under denna rörelse förvärvades en fullständig Cine-PC Mr-bilduppsättning (x,y,z-hastighet och anatomiska bilder över 24 tidsramar). Med hjälp av integration beräknades de tre översättningarna och tre rotationerna av patella i förhållande till lårbenet (Figur 2) i hela motivets rörelseområde (vanligtvis från 40 kg knäböjning till full förlängning) med en noggrannhet på 0,5 mm. 38 alla jämförelser och korrelationer slutfördes för kinematiken vid knäförlängning på 10 kg, eftersom detta var en knävinkel närmast full förlängning som alla försökspersoner nådde. I den slutliga analysen visade denna studie att tejpningen förändrade patellofemoral kinematik, men inte på det sätt som förväntades.

den enda signifikanta förändringen i kinematik med tejpning var ett sämre skift i patellapositionen (1,6 mm, p =0,04). Ur mekanisk synvinkel är detta resultat logiskt genom att tejpning inte bara skapar en medial kraft, men det placerar också en fjäderben över knäet, vilket begränsar patellär överlägsen förskjutning. Denna sämre Skift förklarar sannolikt en del av smärtlindring tejpning ger patienter. En mer underlägsen placerad patella har visat sig öka patellofemoral broskkontakt, 7 vilket skulle minska den totala kontaktspänningen. Detta koncept som tejpning minskar smärta genom att skapa en fjäderben över knäet, trycka patella sämre, förklarar varför det finns smärtlindring med neutral och lateral tejpning.16 under dessa andra tejpförhållanden är medialiseringskraften inte längre närvarande, men struten över knäet förblir.

patientspecifika fynd

ett annat viktigt resultat var att förändringen i patellofemoral kinematik med tejpning var korrelerad med baslinjevärdena (un-tejpat tillstånd) för dessa kinematik (Figur 3). I knän som började med en lateral skift (i förhållande till en asymptomatisk kontrollpopulation) i un-tejpade tillstånd (baslinje) resulterade tejpning i en medial Skift. Omvänt, för de patienter som hade ett medialt skift vid baslinjen, resulterade tejpning i en lateral Skift. Samma mönster observerades för medial / lateral lutning och Varus / valgus rotation också. Tejpning främjade en förändring mot medial lutning och varusrotation, endast om motivet började med lateral lutning respektive valgusrotation i un-tejpad skick.

kort sagt, tejpning hjälpte till att normalisera patellärpositionen i sulcus-spåret. Detta förklarar volymen av litteratur som rapporterar ingen förändring i PF statisk hållning med tejpning. Our32-studien hittade inte signifikanta förändringar i axialplanet PF-kinematik (patellar tilt and shift) med tejpning över patientpopulationen, eftersom denna grupp presenterade en blandning av baslinjevärden. Således var det i genomsnitt ingen förändring i axiell plankinematik, men tejpning normaliserade PF-kinematiken inom sulcus-spåret hos enskilda patienter, vilket sannolikt gav ytterligare smärtminskning. Detta belyser konceptet att patella har sex frihetsgrader; förändringar i någon av dess tre riktningar eller tre rotationer kan betraktas som maltracking, vilket kan leda till smärta39 och kan så småningom leda till en nedbrytning i brosket.40

korrelationen mellan förändringen med tejpning och baslinjevärdena (för patellofemoral lateralskift, lateral lutning och varusrotation) stöder uppfattningen att behandlingen måste anpassas till specifika undergrupper av patienter. Resultat från tidigare studier stöder också detta koncept. Till exempel visade en studie att patellär tejpning inte hade någon effekt på gemensam proprioception hos en population av 32 patienter med PFPS, men när befolkningen delades in i två grupper förbättrade tejpning proprioception för de patienter med dålig proprioception vid baslinjen, men inte för dem som kom in i studien med god proprioception.6 på liknande sätt visade Cowan21 att tejpning förändrade de temporära egenskaperna hos VMO-och VL-aktivering hos patienter med PFPS, men inte i kontroller. Slutligen, med hjälp av ett Star Excursion Balance test, Aminaka och Gribble29demonstrerade att patienter med PFPS ökade benets räckvidd med tejpning, medan asymptomatiska kontroller minskade benets räckvidd med tejpning. Eftersom etiologin för patellofemoral smärta är klart multifaktoriell, måste behandling av PFPS också vara multifaktoriell, och en förståelse för de troliga mekanismerna bakom smärtan är nyckeln till effektivt utnyttjande av tillgängliga behandlingsalternativ.

denna förmåga att mäta fullständig tre grad av frihet patellofemoral kinematik under en frivillig uppgift var en tydlig framsteg över tidigare studier som utvärderade effekterna av tejpning på statisk patellofemoral hållning. Denna framsteg visade att tejpning gav ett konsekvent sämre skift i patellär kinematik, vilket kan ge smärtlindring genom ökade broskkontaktområden.7 dessutom visade det att tejpning normaliserade patellans position i spåret, vilket sannolikt gav ytterligare smärtlindring.

Patellofemoral smärtsyndrom är fortfarande ett av de vanligaste problemen i knäet med en incidens som är fyra gånger högre än frekvensen för alla främre korsbandskador i liknande populationer.3,41 som med ACL-skada har PFPS visat sig vara vanligare hos kvinnliga försökspersoner än hos manliga försökspersoner (2,3 och 3 gånger så sannolikt hos kvinnliga jämfört med manliga försökspersoner för pfps3 respektive ACL-skada,41). Ändå har PFPS historiskt fått mycket mindre forskningsintresse än ACL-skada. Det är därför viktigt att en samordnad insats görs för att bättre förstå mekanismerna för PFPS så att effektiva förebyggande och rehabiliteringsstrategier kan utformas, vilket görs för ACL-skadan.

Frances T. Sheehan, PhD, är en personalforskare i avsnittet funktionell och tillämpad biomekanik, avdelningen för rehabiliteringsmedicin, vid Clinical Center Of National Institutes of Health i Bethesda, MD.

bekräftelse

denna forskning stöddes av NIH: s intramurala forskningsprogram och det kliniska centrumet vid NIH. Eventuella åsikter, resultat och slutsatser eller rekommendationer som uttrycks i detta material är författarnas och återspeglar inte nödvändigtvis synpunkterna från National Institutes of Health eller US Public Health Service.

1. Taunton JE, Ryan MB, Clement DB, et al. En retrospektiv fallkontrollanalys av 2002 löpskador. Br J Sports Med 2002; 36 (2):95-101.

2. Iwamoto J, Takeda T, Sato Y, Matsumoto H. retrospektiv fallutvärdering av könsskillnader i idrottsskador i en japansk idrottsmedicinsk klinik. Gend Med 2008; 5 (4):405-414.

3. Boling M, Padua D, Marshall S, et al. Könsskillnader i förekomsten och förekomsten av patellofemoral smärtsyndrom. Scand J Med Sci Sport 2009 September 17.

4. Wilson T. mätningen av patellär inriktning i patellofemoral smärtsyndrom: förvirrar vi antaganden med bevis? J Orthop Sports Phys Ther 2007; 37 (6):330-341.

5. Salsich GB, Perman WH. Patellofemoral ledkontaktområde påverkas av tibiofemoral rotationsinriktning hos individer som har patellofemoral smärta. J Orthop Sports Phys Ther 2007; 37 (9):521-528.

6. Callaghan MJ, Selfe J, McHenry A, Oldham JA. Effekter av patellär tejpning på knäledsproprioception hos patienter med patellofemoral smärtssyndrom. Man Ther 2008; 13 (3):192-199.

7. Ward SR, Terk MR, befogenheter CM. Patella alta: förening med patellofemoral anpassning och förändringar i kontaktområdet under viktbärande. J Benled Surg Am 2007; 89 (8):1749-1755.

8. Sathe VM, Irland ML, Ballantyne BT, et al. Akuta effekter av Protoniksystemet på patellofemoral anpassning: en MR-studie. Knä Surg Sport Traumatol Arthrosc 2002; 10 (1):44-48.

9. Salsich GB, Brechter JH, befogenheter CM. Kinetik i nedre extremiteter under trappambulation hos patienter med och utan patellofemoral smärta. Clin Biomech 2001; 16 (10):906-912.

10. Moller BN, Krebs B. dynamisk knästöd vid behandling av patellofemorala störningar. Arch Orthop Trauma Surg 1986; 104 (6):377-379.

11. Crossley K, Bennell K, Grön S, et al. Sjukgymnastik för patellofemoral smärta: En randomiserad, dubbelblindad, placebokontrollerad studie. Am J Sports Med 2002; 30 (6):857-865.

12. Cibulka MT, Threlkeld-Watkins J. Patellofemoral smärta och asymmetrisk höftrotation. Phys Ther 2005; 85 (11): 1201-1207.

13. Adams WB. Behandlingsalternativ vid överanvändning av knäskador: patellofemoral syndrom, iliotibialt bandsyndrom och degenerativa menisk tårar. Curr Sports Med Rep 2004; 3 (5):256-260.

14. Bizzini M, Childs JD, Piva SR, Delitto A. systematisk granskning av kvaliteten på randomiserade kontrollerade studier för patellofemoral smärtsyndrom. J Orthop Sports Phys Ther 2003; 33 (1):4-20.

15. Bennell K, Duncan M, Cowan S. Effekt av patellär tejpning på vasti-starttid, knäkinematik och kinetik hos asymptomatiska individer med försenad start av vastus medialis sned. J Orthop Res 2006; 24 (9):1854-1860.

16. Wilson T, Carter N, Thomas G. en multicenter, enkelmaskad studie av medial, neutral och lateral patellär tejpning hos individer med patellofemoral smärtssyndrom. J Orthop Sports Phys Ther 2003; 33 (8):437-443.

17. McConnell JS. Hanteringen av chondromalacia patellae: en långsiktig lösning. Aust J Physiother 1986; 32 (4):215-223.

18. Kowall MG, Kolk G, Nuber GW, et al. Patellar tejpning vid behandling av patellofemoral smärta. En prospektiv randomiserad studie. Am J Sports Med 1996; 24 (1):61-66.

19. Herrington L. effekten av korrigerande tejpning av patella på patellapositionen enligt definitionen av Mr. Res Sports Med 2006; 14 (3):215-223.

20. Färgämne SF. Patofysiologin för patellofemoral smärta: ett vävnadshomeostasperspektiv. Clin Orthop Relat Res 2005 (436): 100-110.

21. Cowan SM, Bennell KL, Hodges PW. Terapeutisk patellär tejpning ändrar tidpunkten för vasti muskelaktivering hos personer med patellofemoral smärtssyndrom. Clin J Sport Med 2002; 12 (6):339-347.

22. Ng GY, Cheng JM. Effekterna av patellär tejpning på smärta och neuromuskulär prestanda hos personer med patellofemoral smärtsyndrom. Clin Rehabil 2002; 16 (8):821-827.

23. Christou EA. Patellär tejpning ökar vastus medialis sned aktivitet i närvaro av patellofemoral smärta. J Electromyogr Kinesiol 2004; 14 (4):495-504.

24. Salsich GB, Brechter JH, Farwell D, befogenheter CM. Effekterna av patellär tejpning på knäkinetik, kinematik och vastus lateralis muskelaktivitet under trappambulation hos individer med patellofemoral smärta. J Orthop Sports Phys Den 2002; 32 (1):3-10.

25. Powers CM, Ward SR, Chan LD, et al. Effekten av stärkande på patellajustering och patellofemoral ledkontaktområde. Med Sci Sports Exerc 2004; 36 (7):1226-1232.

26. Whittingham M, Palmer S, Macmillan F. effekter av tejpning på smärta och funktion i patellofemoral smärtsyndrom: en randomiserad kontrollerad studie. J Orthop Sports Phys Ther 2004; 34 (9):504-510.

27. Warden SJ, Hinman RS, Watson MA, Jr., et al. Patellar tejpning och stärkande för behandling av kronisk knäsmärta: en systematisk granskning och metaanalys. Artrit Rheum 2008;59(1):73-83.

28. Bockrath K, Trä C, Worrell T, et al. Effekter av patella tejpning på patella position och upplevd smärta. Med Sci Sports Exerc 1993; 25 (9):989-992.

29. Aminaka N, Gribble PA. Patellär tejpning, patellofemoral smärtsyndrom, kinematik i nedre extremiteten och dynamisk postural kontroll. J Athl Tåg 2008; 43 (1):21-28.

30. Clark DI, Downing N, Mitchell J, et al. Sjukgymnastik för främre knäsmärta: en randomiserad kontrollerad studie. Ann Rheum Dis 2000; 59 (9): 700-704.

31. Ryan CG, Rowe PJ. En elektromyografisk studie för att undersöka effekterna av patellär tejpning på vastus medialis/vastus lateralis-förhållandet hos asymptomatiska deltagare. Physiother Theory Pract 2006; 22 (6):309-315.

32. Derasari A, Brindle TJ, ändra KE, Sheehan FT. McConnell taping skiftar patella sämre hos patienter med patellofemoral smärta: en dynamisk magnetisk resonansbildningsstudie. Phys Ther 2010; 90 (3):411-419.

33. Det finns en hel del att välja på. Effekterna av patellär tejpning på patellofemoral inkongruens. En datortomografistudie. Am J Sports Med 2001; 29 (1):88-92.

34. Larsen B, Andreasen E, Urfer A, et al. Patellar tejpning: en radiografisk undersökning av medial glid teknik. Am J Sports Med 1995; 23 (4):465-471.

35. Pfeiffer RP, DeBeliso M, Shea KG, et al. Kinematisk Mr-bedömning av McConnell-tejpning före och efter träning. Am J Sports Med 2004; 32 (3):621-628.

36. Worrell t, Ingersoll CD, Bockrath-Pugliese K, Minis P. effekt av patellär tejpning och stagning på patellär position som bestäms av MR hos patienter med patellofemoral smärta. J Athl Tåg 1998; 33 (1):16-20.

37. Seisler AR, Sheehan FT. Normativ tredimensionell patellofemoral och tibiofemoral kinematik: en dynamisk in vivo-studie. IEEE Trans Biomed Eng 2007; 54 (7):1333-1341.

38. Sheehan FT, Zajac FE, Drace JE. Använda Cine faskontrast magnetisk resonansavbildning för att icke-invasivt studera in vivo knädynamik. J Biomech 1998; 31 (1):21-26.

39. Sheehan FT, Derasari A, fina KM, et al. Q-vinkel och J-tecken: indikerar maltracking undergrupper i patellofemoral smärta. Clin Orthop Relat Res 2010; 468 (1):266-275.

40. Jägare DJ, Zhang YQ, Niu JB, et al. Patella malalignment, smärta och patellofemoral progression: hälsa ABC-studien. Artros Brosk 2007; 15 (10): 1120-1127.

41. Uhorchak JM, Scoville CR, Williams GN, et al. Riskfaktorer förknippade med kontaktlös skada på det främre korsbandet: en prospektiv fyraårig utvärdering av 859 West Point-kadetter. Am J Sports Med 2003; 31 (6):831-842.

42. Sheehan FT, Mitiguy P. när det gäller ”ISB-rekommendationer för standardisering vid rapportering av kinematiska data”. J Biomech 1999; 32(10):1135-1136.