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ハイライト

より高いピーク膝内転モーメントは3年間の内側関節間隙狭窄と​​関連している。

中立姿勢の膝内転モーメントの除荷は、構造的な進行とは関係がないかもしれません。

膝の回転モーメントと構造的な進行との関連はさらなる研究が必要です。

外側筋の活性化の違いは構造的な劣化に寄与するかもしれません。
抽象
バックグラウンド
膝変形性関節症の構造進行の加速率に関与するさまざまな機械的要因があるかどうかは現在知られていません。関節負荷環境への主な貢献者である筋肉活動からの関節負荷への寄与と共に横平面モーメントの役割に関するデータは、膝OA X線撮影進行に関する現在の文献では十分に表されていない。この研究の目的は、3年のエンドポイントが、長期間のX線撮影の進行について示されたことを裏付けるものであるか、または以前に示されたものよりもX線撮影の進行の加速に関与する要因についての洞察を提供するかを理解することです。
方法
52名の参加者が、ベースラインで人体運動のダイナミクス研究室を訪問し、3次元の自己選択速度対地上歩行歩行分析を行った。レントゲン写真的に進行した参加者間の3D膝モーメントおよび筋電図波形の大きさおよびパターンの違いは、t検定を用いて比較した(P  <0.05)。 調査結果 外側腓腹筋および外側ハムストリングスの筋肉活性化パターンと共に前頭および横平面の膝モーメントの特徴は、ベースラインで進行群を非進行群から区別した。 解釈 一般的に、この3年間のレントゲン写真研究における進行群の歩行歩行の生体力学は、診断されたまたは症候性変形性関節症の以前に報告された特徴とよく一致しました。進行群で見られるスタンス中のより高い回転モーメント範囲は、ねじり関節荷重および膝関節組織の荷重に対するその意味をよりよく理解する必要性を指摘する新規の知見である。 前の記事次の記事 キーワード 膝変形性関節症経度レントゲン写真進行バイオメカニクス 1 。前書き 変形性膝関節症(OA)は、構造的関節変性と臨床症状の発現との間の相互作用を特徴とする進行性疾患としてよく認識されています。膝のOA構造の進行速度を母集団レベルで監視および定量化することは困難であり、特定の個体が他の個体よりも疾患を迅速に進行する理由は依然として不明である(Felson、1993)。現在、膝OAのための有効な治療法がないが、のパターンを採用することが示唆されてきた歩行(膝関節の負荷を軽減OA進行の速度を低下させることができるAndriacchiら、2004; 変形性膝関節症患者のための非外科的介入(歩行の再訓練、ブレースなど)に関する研究の一部を推進する仮説。したがって、どのタイプの関節荷重が膝OAの構造的進行に関係しているのか、特に異なるパターンの関節荷重が加速された構造的進行速度に関係しているのであれば理解することが重要です。 歩行は、変形性関節症集団における関節負荷のモデルおよび関節機能の客観的評価として広く使用されてきた。過去10年間の歩行 – 膝-OA 研究は、歩行の生体力学的特徴とOA構造の進行に関連する膝関節の悪化との間のいくつかの相関関係を明らかにしてきた(Bennellら、2011年 ; Changら、2015年 ; Chehabら、 2014 ; Miyazaki et al。、2002 )具体的な注意が外部の膝の上に置かれた転による内側コンパートメントへの動的負荷との関係に、これらの研究で瞬間(SchippleinとAndriacchi、1991)、重症度によってOAを区別するのに有用(例えば(Mundermann et al。、2004)、および縦方向のX線撮影進行を予測する初期の証拠(Miyazaki et al。、2002)。初期スタンスモーメント(Miyazaki et al。、2002)、ピークモーメント(Chehab et al。、2014)、スタンスフェーズインパルス(Chang et al。、2015)、およびスタンス時のモーメントのパターン(Hatfield et al。、2005)2015a)はすべてOA進行のいくつかの側面と関連しています。内側コンパートメント膝変形性関節症の進行の生体力学的予測因子に関する精査的前向き研究(Miyazaki et al。、2002 )は、6年間の追跡期間を使用したが、構造変化を評価するために関節変化のMRI特徴を用いた研究(Bennellら、2011。 ; Chang et al。、2015 ; Chehab et al。、2014 )は、12ヶ月から5年までの変化を測定しました。長手方向の評価項目と関節の変化を定量化するために使用される画像診断法との間の相違は、放射線画像診断、現在の評価基準に基づくOA進行に関連する特徴の確認を困難にしている。矢状面モーメントパターンは、人工膝関節全置換術(TKA)への臨床的進行を予測したが(Hatfieldら、2015b)、構造的OA進行に関しては一貫性のない結果があった(Changら、2015;Cheabhら、Chem。 2014年)さらに、関節負荷環境への主要な寄与因子である筋肉活動からの関節負荷への寄与とともに横平面モーメントの役割に関するデータ(Herzog et al。、2003)は、現在の文献では十分に表されておらず、さらに保証する。調査。 関節の構造的変化に対する歩容の生体力学的特徴の感度は、その有用性の本質的な特徴であるが、歩容の感度は、膝OAに伴って起こる構造的変化に対して分離されていない。結果として、より重度のOA集団の生体力学的研究は、歩行速度の低下(Landry et al。、2007)、肥満(Runhaar et al。、2011)および疼痛(Astephen Wilson et al。、2011)による歩行の違いによってしばしば混乱します。)、潜在的にマスキング構造変化と関節荷重の関係 さらに、OA臨床診断は疾患過程の後期に起こるが、多くの成人は症状が現れる前に関節の構造的劣化の徴候を有することが知られており(Felson、1993)、これは膝前OA状態の指標となり得る。まとめると、これは、症状および併存疾患がそれほど深刻ではない一方で、臨床診断の前を含む、疾患プロセスのより早期の段階における膝関節の構造的劣化のための生体力学的メカニズムを調べる必要性を動機付ける。 この研究の目的は、X線写真における最も初期の検出可能な変化を反映する3年の縦方向の終点が、長期のX線写真の進行について示されたことを裏付けるか、または加速された早期に関係し得る要因についてより多くの洞察を提供するかどうかを決定することです膝関節変性症におけるX線撮影経過 私たちは、このタイムラインの中で進歩する個人は、初期の構造変化に関連した関節力学と筋肉活性化の異なる特徴を持ち、疾患プロセスの後期の進行に関連したものとは異なると仮定します。 2 。方法 中等度の膝関節症のOAと21人の無症候性の成人を有する31人の個人が、この研究の縦断的な部分を完成した。膝関節症のOA患者は、ノバスコシア州の整形外科およびスポーツ医学クリニックとQEII健康科学センターの整形外科評価クリニッ​​クから募集され、無症候性の参加者は地元およびオンラインの広告を通じて募集された。OA参加者は、アメリカのリウマチ学会の基準(Altman et al。、1986 )に従って X線写真と理学的および臨床的検査を組み合わせた経験豊富な整形外科医(WDS)によって診断された。すべてのOA参加者は、外側JSNと比較してより大きいまたは等しい内側関節腔狭窄(MJSN)のX線写真証拠を有すると定義されるベースライン内側コンパートメントOAを有した(Scott Jrら、1993)。OAを有する参加者は、ベースライン時に軽度から中等度の重症度を有するとみなされ、以下の基準に従って我々の以前の研究に従って定義された(Kellgren and Lawrence、1957 )。街区を歩く自己申告機能 相互に5メートルジョギングして2階を歩く自己申告の能力。膝関節全置換術の候補ではない(Amiri et al。、2015 ; Harding et al。、2012 ; Hubley-Kozey et al。、2006)すべての参加者にとって、除外基準には、あらゆる神経筋疾患の病歴、他の形態の関節炎、または歩行に影響を及ぼし得る下肢への大手術が含まれた( Hubley-Kozey et al。、2006)。すべての個人は施設内倫理審査に従って同意書に署名した。 すべての参加者は運動学、動力学、および測定するために、地上歩行歩行分析の上に3次元、自己選択した速度のベースラインで人間の運動の研究室のダイナミクスを訪れ電(EMG)(7つの筋肉のサイト)。参加者は、テストの前に各時点でWOMAC OA固有の質問表に記入しました( Bellamy et al。、1988 )。テストレッグは、OAの参加者にとっては影響を受けた側であり、コントロールのために無作為に選択されたレッグでした。赤外線タイミングシステムを使用して歩行速度を監視し、参加者は短時間のウォームアップの後、各自の典型的な機械的環境を捉えて、自分が選択した速度の5%以内で5回の試行を完了する必要がありましたこれは信頼できるプロトコルであることが示されている( Robbins et al。、2013 )。Optotrak(商標)システム(ノーザンデジタル社、ウォータールー、オンタリオ、カナダ)を用いて100Hzで運動データを取得し、AMTI(登録商標)フォースプレート(AMTI社、米国マサチューセッツ州ウォータータウン)を用いて外部地面反力を測定した。モーションデータと一致するように同期されダウンサンプリングされた2000 Hz。赤外発光ダイオードの4個の3マーカー3 連子を仙骨、外側大腿部、外側シャンクおよび足部に置いた。個々のダイオードを大転子、外側上顆、外側くるぶしに配置した。そして肩。左右の前部上腸骨棘、内側上顆、腓骨頭、脛骨結節、内側le、第2中足骨および踵骨を含む8つの仮想マーカーが、静かに立っている間の解剖学的点で同定された。 標準化された手順(Hubley-Kozey et al。、2006 )を使用して、表面電極(直径10 mm、電極間距離20 mm)を7つの筋肉部位にバイポーラ構成で取り付けた:大腿直筋(RF)、外側広筋および内側腹膜VL、VM)、外側および内側ハムストリング(LH、MH)、外側および内側腓腹筋(LG、MG)、ならびに脛骨幹上の参照電極。生のEMG信号を増幅し(8チャンネルAMTシステム、Bortec Inc.、カルガリー、AB、カナダ)、そして2000Hzでサンプリングした。歩行試験に続いて、参加者バイアス試験が、リラックスして仰向けになっている参加者と共にサンプリングされた。以前に記載された一連の演習( Hubley-Kozey et al。、2006最大自発的等尺性収縮(MVIC)を誘発するための歩行試験の後に7回実施し、7回はCybexダイナモメータ(Lumex、ブルックリン、ニューヨーク州、米国)で実施し、そして1回はスタンディングヒール上昇運動に抵抗した。各エクササイズは、言葉による励ましとエクササイズの間に最低1分の休憩をおいて、2回行われました。運動中の1秒の定常状態ウィンドウにわたる平均トルクを、膝伸筋および膝屈筋強度の尺度として使用した。 カスタムMatlab(米国マサチューセッツ州NatickのMathworks Inc.)コードを使用して、関節座標系(GroodおよびSuntay、1983)に従って、歩行中の三次元膝関節角度および正味合成モーメントを計算した。以前に記載された逆動力学手順(Landry et al。、2007)。関節モーメントは体重(Nm / kg)に対して正規化し、関節角度はスタンディングキャリブレーション試験を基準にした。以前に公表された方法を使用してMatlabですべてのEMG処理を完了した(Hubley-Kozey et al。、2006)簡単に説明すると、EMGデータを、バターワースフィルターを使用して6 Hzでバイアス、全波整流、およびローパスフィルターで補正した。正規化の演習では、移動ウィンドウアルゴリズムを使用して、筋肉ごとに最大のEMG振幅が発生する0.1秒のウィンドウを決定しました。EMG波形は、MVICに対して振幅正規化した。各参加者について5回の試験を平均し、関節角度およびEMG波形について、最初の(0%)から2番目(100%)の足と接地との接触から最初の1歩行サイクルの立脚期までの1完全歩行サイクルに対して時間正規化した。瞬間的に端子スタンス(100%)に接触(0%)します。 すべての参加者は、彼らの最も影響を受けたOA膝関節(両側膝関節症OAの場合)または歩行テストされた膝関節(無症候性グループ用)のベースラインおよび約3年間の追跡標準化X線を受けた。いずれかの「進行者」または「非進行者」などの研究参加者の推奨二分評価とともに膝OA放射線進行のOARSI-OMERACT定義、(Ornettiら、2009)は、この研究のために採用されました。「進行群(PG)」は、ベースラインから追跡調査までに内側関節狭窄(MJSN)スコアにおいて少なくとも1段階の増加を示した個人を含んでいた。評価者内の信頼性が示されている、ベースラインレントゲン写真分類に対して盲検化された経験豊富な整形外科医によってすべての等級付けが行われた(MDSNに対してκ= 0.99、Hatfield et al。、2015b))。「非進行群(NPG)」には、3年後にMJSNスコアが上昇しなかった個人が含まれていました。 主成分分析(PCA)を用いた歩行波形分析技術(Deluzio and Astephen、2007)を、中程度の膝のOA(58.7(8.4)年、BMI 30.6(5.1)kg / m 2)を持つ240人のより大きい歩行データセットに適用した。膝内転(KAM)、回転(KRM)および屈曲の観察の間の変動性を最適に記述する安定かつ頑強な相互無相関パターンを抽出するための無症候性個体(50.9(8.9)年、BMI 26.5(4.6)kg / m 2 ) 188人(KFM)モーメント、および各筋肉グループEMGデータ(大腿四頭筋、ハムストリングス、腓腹筋)。各変数の最初の3台のPCは保持され、分析に使用され、説明された全変動性の90%以上を捉えました(ジャクソン、1993)およびDeluzioおよびAstephenによって記述された技術に従って解釈された(DeluzioおよびAstephen、2007)。現在の研究における52人の個人に関するデータをこれらのPCに投影して、定義された特徴に基づいてPCスコアを計算した。さらに、KAMおよびKAMインパルスのピークおよびミッドスタンス値を含む従来の離散的特徴が計算され、既存の文献との直接比較に使用された。最初のKAMピークはスタンスの0から40%の間の最大モーメント、2番目のKAMピークはスタンスの70から90%の間の最大モーメント、そしてインパルスはスタンス位相の数値積分を使用して計算されました。 PGとNPGとの間の差を調べるために、保持された各PCおよび離散変数についてスチューデントのt検定を実施した(α= 0.05)。臨床膝関節症のOAと無症候性のPGおよびNPGの参加者が混在していたため、NPGのOAの参加者(OA-NPG)、NPGの無症候性の参加者(ASYM-NPG)、およびPG 2群分析で有意差がある変数について、多重比較のためのBonferroni補正を用いた一連の一元配置分散分析(ANOVA)モデルが完成しました。PGの無症状参加者の数が少ないため(n = 3)、このグループは統計的試験のためにさらに細分されなかったが、データのグラフ表示における視覚的解釈のための別個のグループとして含まれた。 3 。結果 4人の膝OA参加者は3のベースラインMJSNを有し、分析に含まれなかった。残りの48人の参加者のうち、10人の個人が3年後にMJSNの進行を示した(3/21無症候性、7 / 27OA)、これと同様の期間のフォローアップの過去の発表に基づく予測よりも小さい割合であった(Mikesky et al。、2006 )。。PGの無症候性参加者の1人は3年間の追跡期間内に内側コンパートメント脛骨大腿骨OAと診断されたが、他の2人は臨床状態に変化なしに構造的悪化を示した。進行群の1人のOA参加者が研究の過程で人工膝関節全置換術(TKA)のために推奨され、臨床的なOA重症度の変化を表している(Hatfield et al。、2015b))構造的な悪化に加えて)。データ品質、または振幅正規化に必要なMVICを完成できないため、PGに参加した1人とNPGに参加した2人はEMG分析に含まれませんでした。 PGは平均して7歳以上であった(P = 0.01)が、有意にゆっくり歩かず、強度が低くなく、そしてNPGと同様のBMIを有していた。ベースラインKLグレードとグループ間のMJSNスコアに有意差はなかったが、PGは疼痛に関してWOMACサブスケール(P  = 0.02)と機能(P  = 0.04)でより高いスコアを示し、より高い総WOMACスコアを有した(P  =ベースライン時NPGより0.04)(表1)。二次分析では、OA-NPGとPGは互いに有意差がないため、これらの違いはASYM-NPGの低いWOMACスコアによるものであることが明らかになりました。 表1。参加者ベースライン人口統計データ。 PG NPG OA-NPG ASYM-NPG (n  = 10、* n  = 9) (n  = 38) (n  = 20) (n  = 18) 平均 (SD) 平均 (SD) P値 平均 SD 平均 SD 性別(F:M) 3時07分 22時16分 0.10 7時13分 15:3 年齢(歳) 61.3 (6.3) 54.1 (7.4) 0.01 55.9 (6.1) 52.3 (8.2) 質量(kg) 89.0 (20) 83.1 (18) 0.38 89.1 (17.7) 76.5 (15.3) BMI(kg / m 2) 29.7 (5.4) 28.9 (4.7) 0.65 29.7 (4.9) 28.1 (4.3) 経過観察期間(年) 2.97 (0.4) 2.93 (0.3) 0.69 2.92 (0.3) 2.91 (0.2) グループ(OA:ASYM) 7:3 20時18分 0.30 MJSN(0:1:2:3) 1:6:3:0 1:22:15:0 0.30 1:6:13:0 0:16:2:0 KL Global(1:2:3:4) 1:5:4:0 2:24:12:0 0.99 2:10:8:0 0:14:4:0 スピード(m / s) 1.32 (0.2) 1.29 (0.2) 0.62 1.27 (0.2) 1.32 (0.1) 痛みの額(/ 20) 5.5 (4.7) 2.5 (3.3) 0.02 4.5 (3.2) 0.1 (0.2) 剛性合計(/ 8) 2.6 (2.3) 1.5 (1.8) 0.11 2.5 (1.8) 0.4 (0.9) 関数合計(/ 68) 17.7 (16) 8.5 (11) 0.04 15.0 (11.1) 1.1 (2.5) WOMAC合計(/ 96) 25.8 (23) 12.5 (15) 0.04 22.0 (15.3) 1.6 (3.5) * KE45最大トルク(Nm) 123.9 (31.3) 130.3 (41.9) 0.67 143.1 (45.8) 116.0 (31.7) * KF55最大トルク(Nm) 64.9 (23.4) 58.1 (31.4) 0.54 66.1 (33.6) 49.2 (25.0) * PF最大トルク(Nm) 106.3 (28.8) 97.9 (34.95) 0.50 102.1 (39.3) 93.2 (29.4) *グループ平均を計算するために還元サンプルが使用された変数を示します。 MJSN、KL、WOMACのスコアに対するMann-WhitneyのU検定。 PGは、スタンス中にKAMのより高い最初のピークを有し(P  = 0.02)、KAMにおいてスタンスとミッドスタンスとの間の差がより大きかった(KAM PC2;P  = 0.02)(表2、図1(上段))。中立状態の最小KAMまたはKAMの2番目のピークに違いはありませんでした。PGは、早いスタンスから遅いスタンスまでの、より広い範囲の正味の外部から内部への回転モーメントを示した(KRM PC1;P  = 0.05)(表2、図1(中央列))。グループ間でKFMに有意差はありませんでした(図1(下段))。 表2。進行(PG)群と非進行(NPG)群の間のベースライン歩行変数の差(α= 0.05)。 説明された差異% 単位/解釈 PG平均(SD) NPG平均(SD) 差異率 P値 KAMピーク1 該当なし Nm / kg 0.57 (0.14) 0.47 (0.12) 18.6 0.02 KAMピーク2 該当なし Nm / kg 0.31 (0.12) 0.36 (0.10) 19.4 0.24 KAMミッドスタンス 該当なし Nm / kg 0.27 (0.13) 0.23 (0.11) 14.8 0.40 カムPC2 14.8 初期から中期の差異。 0.15 (0.40) −0.11 (0.38) 該当なし 0.02 KRM PC1 49.3 早いものから遅いものへ 0.28 (0.42) −0.01 (0.39) 該当なし 0.05 LG PC3 2.6 中期から後期のスタンス活動 −24.09 (36.62) 1.87 (31.13) 該当なし 0.05 LH PC1 81.0 全体的な等級 135.84 (63.93) 90.92 (40.42) 該当なし 0.02 LH PC2 8.8 初期段階から中期段階まで 14.57 (55.86) −20.67 (25.64) 該当なし 0.01 図1 高解像度画像をダウンロード(257KB)フルサイズの画像をダウンロード 図1。PG(赤)とNPG(黒)のアンサンブル平均外部膝関節モーメント波形(左列)。中央と右の列は、各グループのOA(実線)とASYM(点線)の参加者に対する別々の平均波形を表示します。各波形は、歩行周期の立脚期に対して正規化された時間および体重に対して正規化された振幅である。(この図の凡例の色への参照の解釈については、読者はこの記事のWeb版を参照してください。) 外側ハムストリング筋活動の大きさは、全体的にPGの方が高く(PC1; P  = 0.02)、初期から中期の活動までの差はより少なく、姿勢を通してより長期の活動として解釈された(PC2; P  = 0.01)(図2)2 )。加えて、PGはNPGよりも横腹側腓腹筋の高い初期 – 中期スタンスおよび非常に遅いスタンス活動(歩行周期の約20%および60%)を示した(PC3; P  = 0.05)(図2)。)内側の腓腹筋、内側のハムストリングス、または四頭筋のいずれの筋肉の活性化においても、有意なグループ差はありませんでした(図3)。 図2 高解像度画像をダウンロード(239KB)フルサイズの画像をダウンロード 図2。PG(赤)とNPG(黒)のアンサンブル平均四頭筋EMG波形(左列)。中央と右の列は、各グループのOA(実線)とASYM(点線)の参加者に対する別々の平均波形を表示します。各波形は、各筋肉群について歩行周期に対して時間正規化され、振幅は最大随意等尺性収縮の割合に対して正規化される。(この図の凡例の色への参照の解釈については、読者はこの記事のWeb版を参照してください。) 図3 高解像度画像をダウンロードする(230KB)フルサイズの画像をダウンロード 図3。PG(赤)とNPG(黒)のアンサンブル平均腓腹筋とハムストリングEMG波形(左列)。中央と右の列は、各グループのOA(実線)とASYM(点線)の参加者に対する別々の平均波形を表示します。各波形は、各筋肉群について歩行周期に対して時間正規化され、振幅は最大随意等尺性収縮の割合に対して正規化される。(この図の凡例の色への参照の解釈については、読者はこの記事のWeb版を参照してください。) 3群分析の結果は、ASYM-NPGとOA-NPGの歩行生体力学に有意差がないことを示したが、PGとOA-NPGの間にも有意差はなかった。PGは、ASYM − NPGと比較してKAMの有意に大きい最初のピークを有していた(P  = 0.02)が、OA − NPGと比較して差はなかった(P  = 0.14)。同様に、KRM PC1とLG PC3の差は、PGとASYM-NPGの間で有意であったが、OA-NPGと他の群の間では、有意な差は見られなかった。2群分析において見いだされた残りの有意差は、群をさらに細分したときには統計的に有意ではなかった(KAM PC2、LH PC1、LH PC2)。 4 。討論 この研究は、無症候性および臨床的に診断された内側コンパートメントニーOA参加者の組み合わせにおける内側脛骨大腿関節腔狭窄の短期間(3年)のX線撮影上の進行を捉えた。3年間で、以前に報告されたものよりも進行した参加者の割合は比較的低かった(Mikesky et al。、2006 ; Miyazaki et al。、2002)が、主要な生体力学と筋活性化波形に有意差が見られた。進行しなかった人と比較してX線撮影で進行した人。 この研究のPGはNPGより平均7歳年上でした。大きな年齢差にもかかわらず、ベースライン歩行速度、BMI、および下肢筋力 – この研究で観察された歩行の生体力学または筋肉活性化の変化への潜在的な寄与 – は、グループ間で異ならなかった。PGのWOMACスコアは低いものの、各次元でNPGのスコアのほぼ2倍であり、自己申告による疼痛、機能、および硬直性のベースラインレベルが高いことを意味します。PGの年齢および症状におけるベースラインの違いは、関節レベルでの純粋に構造的な変化から生じる生体力学的結果および神経筋的結果の解釈を弱める。 ベースラインのKAMインパルスまたはスタンス(PC1)中のKAMの全体的な大きさにおいて、PGとNPGとの間に統計的に有意な差は認められなかったが、KAMの最初のピークに有意差が観察された。より高いピークモーメントは、宮崎らの長期間のX線撮影経過の結果を支持する。(2006年も)とはしませんでしたものからTKAに進行し、人々の間に見られる違いを反映している(ハットフィールドら、2015b)。PGは、波形の第2主成分(PC2)によって捕捉された、第1ピークの大きさとミッドスタンスKAMの大きさとの間に有意により大きい差を有した。この微妙な特徴は、主に大きな最初のピークの結果です(図1)。KAMミッドスタンスの大きさの間に違いはなかったので(表2)。中期スタンスでの低いKAM「除荷」は、以前はTKAへの長期臨床進行(Hatfieldら、2015b)および横断的臨床OA重症度と関連していた(Astephenら、2008年;Rutherfordら、2008年)。。同じX線撮影OAグレードを有する個人の症候性および無症候性グループに関する最近の研究(Astephen Wilson et al。、2016)において(Kellgren and Lawrence、1957)同様の構造的損傷にもかかわらず、症候性群は無症候性群より少ない中立状態のKAM除荷で歩いた。これらの現在の結果は、より高いピークKAMが、必ずしもより一定または全体的なKAMの大きさではないが、3年での構造的OA進行と関連することを示唆している。 興味深いことに、3年間の構造的進行を有する者において、立脚時の膝の横断面モーメントのパターンの有意差が確認され、PGは立脚期を通してかなり大きな範囲の外部から内部への回転モーメントを有していた(KRM PC1)。このパターンの違いは、定性的にはASYM-PG(図1 )でより明白であり、この歩行機能が膝関節軟骨の初期段階で一貫して存在するかどうかを理解するためのさらなる研究に値する構造劣化 OAに関して膝の内部回転モーメントの潜在的な寄与を調べたものは、これまでにいくつかの研究のみであり、そうすることは相反する結果を提示している。OA患者は立脚期の膝の内部回転モーメントのマグニチュードが高いことが以前に報告されている(Gok et al。、2002)が、著者がこの知見の議論を容易にするには不十分な情報を提供した。あるいは外部の瞬間、あるいは観察された変化が早いまたは遅い姿勢であったかどうか。Landry等。(2007)PCAを使用して特徴を抽出し、KRM PC1に対して有意なグループ(OA対無症候性)効果も発見しました。ただし、その効果は反対でした。つまり、OA参加者は初期姿勢の間に(外部)膝外旋モーメントの大きさが有意に低かった。このモーメントがしばしば変動に非解釈残されているが、内部回転モーメントに外部回転モーメントの範囲を示す膝関節における横断面モーメントの最初の主要な成分は、良好有することが示されているテスト・再試験信頼性( ICC 0.84(CI:0.60–0.94)(Robbins et al。、2013)我々は関節座標系(JCS)を使うことを選んだ(Grood and Suntay、1983)したがって、この研究における横断面モーメントは、脛骨のおよその長軸についてである。共通の座標系定義に対するこの瞬間の感度は、KAMについて以前に行われたのと同様に、将来の歩行研究におけるこの瞬間の使用と議論を容易にするために確立されるべきです(Brandon and Deluzio、2011 )。この瞬間と他の歩行機能との相互作用もまたさらに検討されるべきである。それはまた、横方向の荷重だけでは問題にならないかもしれませんが、関節の損傷につながる正面と横方向のモーメントの結合です。KAMとKRMのカップリングは、ACLひずみに関して以前に研究されており、それによって複合外膝関節そして内部回転モーメントはどちらのモーメントよりもACLひずみを増加させた(Shin et al。、2011 )。膝OAに関するこれら2つのモーメントの潜在的な結合は新規であり、特に、結果として生じる膝回転モーメントが関節および関節内の関節軟骨に対するより大きな剪断応力に関連するかどうかに関してさらなる研究を必要とする。 PGとNPGの間の歩行中の外側ハムストリングスおよび外側腓腹筋の活性化における統計的に有意な差が見られた。その差は小さいが、PGは歩行中の外側ハムストリングの全体的な活性化がより大きく(PC1)、初期から中期の活動への差異(PC2)がより少なかった。外側腓腹筋の筋肉。側方ハムストリングスのより高くそしてより長期の立脚期活動は、中等度の膝のOAと以前に関連していた(Benedettiら、2003年 ; Hubley-Kozeyら、2006年)、およびより高いKellgren Lawrence構造重症度グレード(Rutherfordら、2006年)。 、2013年)最近、同じ構造グレードの無症候性と比較して症候性OAを伴うより高い側方ハムストリング活性(PC1)も見出された(Astephen Wilson et al。、2016 )。この研究におけるPGはベースラインでより高い自己報告WOMAC疼痛を有する。MVIC中に測定された下肢筋力における統計的に有意な群間差はなかったので、ここで見出された筋活動差が群間の筋力の差を反映しているとは考えにくい。本研究におけるトルク値(筋力を表す)は、無症候性および中等度のOAを有する参加者の類似群について以前に報告されたものよりわずかに高かった(Hubley-Kozey et al。、2006)。)、まだ予想される、典型的な範囲内です。 より高い外側部位の筋肉活動のための機械的理論的根拠に関する理論は、初期の姿勢で膝の内側区画を降ろすための神経筋ストラテジー、および姿勢を通して膝関節安定性を高めるためのメカニズムを含む(Schipplein and Andriacchi、1991)。興味深いことに、Brandon et al。(2014)示されて、長期の外側の活性化は内側の力が増加するのを防ぎながら外側の脛骨大腿骨の接触力を増加させる。しかしながら、関節の安定性を向上させるためにトレードオフにおいて総接触力が増加する(Brandon et al。、2014)内側コンパートメントを潜在的に降ろすための代償であるにもかかわらず、スタンス中のより高くそしてより長期の側方筋活動がより高い全体的な関節負荷に寄与し、したがって内側コンパートメントの加速された構造的劣化に寄与する可能性がある。これらの結果と解釈は、サンプル数が少なく、現在の文献では一貫した裏付けがないことに注意が必要です。12ヶ月の内側軟骨体積の変化に及ぼす歩行中の筋肉活動の影響を縦断的に調べた唯一の他の研究(MRIを用いて)は、より長い内側部位筋肉共収縮(内側ハムストリングス、大腿四頭筋)がより多くの軟骨と関連することを見出した損失(Hodges et al。、2016)長期の内側活動または長期の外側活動の両方が内側関節軟骨に悪影響を及ぼす可能性があるが、明らかにより多くの研究が必要である。 質的比較に限定されていたが、内側関節腔狭窄を有していた3人の無症候性参加者は、それらのOA進行の対照者とは異なる膝モーメント波形を示した。内側 – 外側回転モーメントのより広い範囲およびKAMのより大きなピーク – ミッドスタンス差、内側コンパートメントOA歩行に典型的ではないパターンは、潜在的に主グループ効果を推進する、進行グループのこのサブセットにおいてより顕著であった。 。これらのパターンは興味深いですが、膝関節の負荷に対する影響を理解するためにさらなる調査が必要です。 疾患プロセスの初期段階で、そして臨床診断が行われる前でさえもの理論的根拠は、OAのより重篤な段階の交絡因子の可能性を減らし、それによって関節力学と構造変化との関係に関するより集中的な研究を可能にすることである。この方法論的決定により、進行した個体の割合が低くなり、無症候性の参加者を進行群のOA参加者から統計的に分離することができなかった。有意な年齢差、およびベースライン時の症状の自己申告が将来の進行のより大きなシグナルであるかどうか、および膝力学および筋肉活性化の差によってどの程度の情報が得られたかどうかを見分けることは依然として困難です。適切かつ適時に介入するためには、膝関節の急速な将来の変性の兆候を理解することが明らかに必要である。関節が悪化する割合に基づいたサブグループの定義は、改善された的を絞った介入につながるかもしれません。 5 。結論 一般に、この3年間のレントゲン写真研究における進行群の歩行歩行の生体力学は、より高い初期ピーク内転モーメントおよびより長くそしてより長期の外側部位筋活動のような診断または症候性変形性関節症の以前に報告された特徴とよく一致歩行中 これは、これらが病期または経過観察期間にかかわらず、OA構造進行の重要な特徴であり得ることを示している。進行群で見られるスタンス中のより高い回転モーメント範囲は、ねじり関節荷重および膝関節組織の剪断荷重に対するその意味をよりよく理解する必要性を指摘する新規の知見である。統計的に有意な所見が提示されているにもかかわらず、進行コホートは特性(性別、ベースラインの病状、年齢など)にばらつきがある比較的小さなサンプルを表しているので、現在の結果の強度は独立したテストセット 本研究におけるサンプルサイズはまた、同定された特徴間の意味のある多変量関係の探査を妨げた。 謝辞 著者はこの研究の参加者に感謝します。 資金調達 この作品は、ノバスコシア健康研究財団によってサポートされていました。 参考文献 Altman et al。、1986 R. アルトマン、ら。 変形性関節症の分類と報告に関する基準の開発 変形性膝関節症の分類 アメリカリウマチ協会の診断および治療基準委員会 関節炎Rheum。、29 (8 )(1986 )、頁1039 – 1049 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Amiri et al。、2015 P. Amiri 、ら。 肥満は歩行中の大腿四頭筋および腓腹筋の長期活動と関連する J.Electromyogr。キネシオール。、25 (6 )(2015 )、PP。951 – 958 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Andriacchi et al。、2004 TP Andriacchi 、他。 膝の変形性関節症のin vivo病理力学のためのフレームワーク アン。バイオメイド。工学 、32 (3 )(2004 )、PP。447 – 457 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Astephen Wilson et al。、2011 JL Astephen Wilson 、他。 膝関節バイオメカニクスと神経筋制御と中等度変形性膝関節症X線写真および疼痛重症度との関連 オステオアーサー カルティル。、19 (2 )(2011 )、PP。186 – 193 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Astephen Wilson et al。、2016 JL Astephenウィルソン、WD Stanish 、CL Hubley-Kozey 無症候性と異なる膝モーメントと変形性膝関節症の散歩と筋活動の同じ放射線証拠と症候性の個人 J.オルソップ。結果 、35 (8 )(2016 )、頁1661 – 1670 Google Scholar Astephen et al。、2008 JL Astephen 、等。 歩行および神経筋パターンの変化は変形性膝関節症の重症度レベルの差と関連する J.Biomech。、41 (4 )(2008 )、PP。868 – 876 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Bellamy et al。、1988 N. ベラミー、ら。 WOMACの検証研究:股関節または膝の変形性関節症患者における抗リウマチ薬療法に対する臨床的に重要な患者関連の転帰を測定するための健康状態機器 J.Rheumatol。、15 (12 )(1988 )、頁。1833年- 1840年 Scopus Google Scholarでレコードを表示する Benedetti et al。、2003 MG ベネデッティ、ら。 膝関節全置換術後の筋肉活性化パターンと歩行生体力学 クリン バイオメック (ブリストル、エイボン)、18 (9 )(2003 )、PP。871 – 876 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Bennell et al。、2011 KL Bennell 、ら。 内側の変形性膝関節症における動的内側膝負荷の増加は12か月にわたるより大きな軟骨損失を予測する アン。Rheum Dis。、70 (10 )(2011 )、頁1770 – 1774 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 2011年のブランドンとデルジオ SC Brandon 、KJ Deluzio 関節の瞬間における変形性膝関節症の 強固 な特徴は、参照フレームの選択とは無関係です クリン バイオメック 、26 (1 )(2011 )、頁。65 – 70 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Brandon et al。、2014 SC ブランドン、ら。 中等度内側膝関節症患者における選択的外側筋活性化は内側膝関節顆を除荷しない J.Biomech。、47 (6 )(2014 )、頁1409 – 1415 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Chang et al。、2015 AH チャン、ら。 変形性膝関節症における歩行および内側脛骨大腿骨疾患進行中の外膝内転と屈曲モーメント オステオアーサー カルティル。、23 (7 )(2015 )、頁1099 – 1106 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Chehab et al。、2014 EF Chehab 、他。 ベースライン膝内転と歩行中の屈曲モーメントは両方とも内側膝変形性関節症患者における5年間の軟骨変化と関連する オステオアーサー カルティル。、22 (11 )(2014 )、頁。1833 – 1839年 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Deluzio and Astephen、2007 変形性膝関節症に関連する歩行波形データの KJ Deluzio 、JL Astephen 生体力学的特徴:主成分分析の応用 歩行姿勢、25 (1 )(2007 )、頁。86 – 93 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar 1993年フェルソン DT Felson 変形性関節症の経過とそれに影響を与える要因 Rheum Dis。クリン 午前 、19 (3 )(1993 )、PP。607 – 615 Scopus Google Scholarでレコードを表示する Gok et al。、2002 H. GOK 、S. Ergin 、G. Yavuzer キネティックおよび内側膝関節症患者における歩行の動特性 Acta Orthop スキャンします。、73 (6 )(2002 )、PP。647 – 652 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Grood and Suntay、1983 ES グルード、WJ Suntay 三次元運動の臨床的説明のために関節座標系:膝への応用 J.Biomech。工学 、105 (2 )(1983 )、頁136 – 144 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Harding et al。、2012 GT ハーディング、他。 ボディマスインデックスは中等度変形性膝関節症の有無で異なる歩行中の膝関節力学に影響する オステオアーサー カルティル。、20 (11 )(2012 )、頁1234 – 1242 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Hatfield et al。、2015a GL Hatfield 、WD Stanish 、CL Hubley-Kozey 主成分分析を用いて抽出された膝内転モーメントパターンと異なる振幅正規化を用いた離散測度の間の関係:変形性膝関節症進行研究に対する意義 クリン バイオメック (ブリストル、エイボン)、30 (10 )(2015 )、頁1146 – 1152 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Hatfield et al。、2015b GL Hatfield 、WD Stanish 、CL Hubley-Kozey ベースライン時の3次元生体力学的歩行特性は、人工膝関節全置換術への進行と関連している 関節炎ケア研究。、67 (7 )(2015 )、頁。1004 – 1014 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Herzog et al。、2003 W. ヘルゾグ、D。 ロンジーノ、A。 クラーク 関節の順応と変性における筋肉の役割 Langenbeckのアーチ。サーグ 、388 (5 )(2003 )、PP。305 – 315 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Hodges et al。、2016 PW ホッジス、ら。 内側膝筋の共収縮の持続期間の増加は変形性膝関節症のより大きな進行と関連する おとこ。その 、21 (2016 )、PP。151 – 158 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Hubley-Kozey et al。、2006 CL Hubley − Kozey、et al。 中等度変形性膝関節症患者における歩行中の神経筋変化 J.Electromyogr。キネシオール。、16 (4 )(2006 )、頁365の- 378 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar ジャクソン、1993 主成分分析における DA ジャクソン 停止規則:発見的および統計的アプローチの比較 Ecology 、74 (8 )(1993 )、pp。2204 – 2214 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード ケルグレンとローレンス、1957 JH Kellgren 、JS ローレンス 骨関節症の放射線学的評価 アン。Rheum Dis。、16 (4 )(1957 )、PP。494 – 502 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Landry et al。、2007 SC Landry 、他。 自己選択的で速い歩行速度で歩行中に測定した中等度のOA患者の膝バイオメカニクス J.Biomech。、40 (8 )(2007 )、頁。1754 – 1761年 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Mikesky et al。、2006 AE Mikesky 、ら。 変形性膝関節症の発生率と進行に対する筋力トレーニングの効果 関節炎Rheum。、55 (5 )(2006 )、頁690 – 699 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード 宮崎ら、2002 T. 宮崎、ら。 ベースライン時の動的負荷は内側コンパートメント膝関節症におけるX線撮影疾患の進行を予測することができる アン。Rheum Dis。、61 (7 )(2002 )、PP。617 – 622 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Mundermann et al。、2004 A. Mundermann 、ら。 様々な重症度の変形性膝関節症患者における内側コンパートメント負荷を軽減するための潜在的戦略:歩行速度の低下 関節炎Rheum。、50 (4 )(2004 )、頁。1172 – 1178 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Ornetti et al。、2009 P. Ornetti 、ら。 変形性股関節/膝関節症における関連する放射線学的進行のOARSI-OMERACT定義 オステオアーサー カルティル。、17 (7 )(2009 )、頁856 – 863 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Robbins et al。、2013 SM ロビンス、ら。 中等度変形性膝関節症患者における主成分の信頼性と膝角度とモーメント歩容波形の離散パラメータ 歩行姿勢、38 (3 )(2013 )、pp。421 – 427 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Runhaar et al。、2011 J. Runhaar 、ら。 肥満者における下肢の生体力学の変化に関する系統的レビュー:変形性関節症の発症における役割の可能性 オベス 牧師、12 (12 )(2011 )、頁。1071 – 1082 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Rutherford et al。、2008 DJ ラザフォード、他。 足の進行角度と膝内転モーメント:変形性膝関節症の横断的研究 オステオアーサー カルティル。、16 (8 )(2008 )、頁883 – 889 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar Rutherford et al。、2013 DJ ラザフォード、CL Hubley-Kozey 、WD Stanish 変形性膝関節症における構造的重症度の増加と関連した歩行中の膝関節筋活性化パターンの変化 J.Electromyogr。キネシオール。、23 (3 )(2013 )、PP。704 – 711 記事のダウンロードPDFを見るScopus Google Scholar SchippleinとAndriacchi、1991 OD Schipplein 、TP Andriacchi 水平歩行中のアクティブおよびパッシブ膝スタビライザー間の相互作用 J.オルソップ。結果 、9 (1 )(1991 )、頁113 – 119 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード Scott Jrら、1993 WW スコット ・ジュニア、ら。 変形性膝関節症の個々のX線像に対するグレーディングスケールの信頼性 変形性膝関節症の加齢アトラスのボルチモア縦断的研究 調べます。ラジオオール。、28 (6 )(1993 )、PP。497 – 501 Scopus Google Scholarでレコードを表示する Shin et al。、2011 CS Shin 、AM Chaudhari 、TP Andriacchi Valgusと内部回転モーメントにより、前十字靭帯の緊張が単独でも増加する メド。サイ。スポーツ演習 、43 (8 )(2011 )、頁1484 – 1491 Scopus Google ScholarのCrossRef ビューレコード ©2018 Elsevier Ltd..All rights reserved。 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268003318310404

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