Áhrif álagsléttandi hnéspelku: Greining á vöðvavirkni og hreyfingum bols og mjaðmaliða í göngu

Introduction: Persons with medial knee osteoarthritis (OA) are thought to adopt increased frontal plane trunk sway to reduce medial compartment loading. This type of compensatory motion may affect bilateral muscle function and loading of the lower extremity joints, and thereby impact risk of developing multi-articular OA. Unloading valgus knee braces are frequently prescribed for symptomatic relief for individuals with uni-compartmental knee OA. However, little is known about their potential effect on the biomechanics of other lower extremity joints, or about their influence on hip abductor muscles that may contribute to trunk sway. Furthermore, most studies have focused on an older population while perhaps it is the <60 years who stand to gain the most from conservative therapy. The purpose of this study was therefore to assess frontal plane hip and trunk biomechanics and hip muscle function in a relatively young, active OA patient population and examine the effects of an unloading brace (UnloaderOne®) thereon. Methods: Seventeen male patients (age 40-60 years) with symptomatic medial knee OA and confirmed Kellgren-Lawrence grade II or III radiographic scores were recruited for the study. All had received a prescription for an unloading brace. Fourteen asymptomatic males were recruited as controls and conventional gait analysis was performed to assess kinematic and kinetic patterns. OA participants were assessed both with and without the brace during an initial assessment within 48 hours of brace fitting and again 4 weeks later. Isometric hip abductor strength was measured and activation levels of Gluteus medius (Gmed) and tensor fasciae latae (TFL) muscles were monitored with surface electromyography (EMG). OA participants were stratified into responders (R) and non-responders (NR) according to OARSI – OMERACT criteria. Alpha was set at 0.05 for statistical analyses, which included correlations, t-tests and repeated measures analysis of variance. Results: No group differences were found for age, BMI, or normalized hip abductor muscle strength. Overall, self-report scores of OA participants improved (p<0.05), but great variability was seen in the response. OA participants demonstrated less trunk lean to stance side at initial contact (IC) (p=0.015), and a delay in transition of trunk lean from stance to contralateral side, compared to CTRLs. Rs also had greater frontal plane trunk excursion (p=0.034) than CTRLs and NRs. No intergroup or interlimb differences were found for hip adduction moments or angles and no changes were detected over time for those parameters. No significant group or interlimb differences were found for peak muscle activation levels of Gmed at baseline but peak activation levels of TFL were significantly higher for R than CTRLs (p<0.001) and NRs (p<0.001). Rs demonstrated an increase in Gmed peak muscle activation level when wearing the brace (p<0.01). Conclusions: Overall, self-report scores improved significantly with brace use, while frontal plane angles or moments at the hip were not affected. A slight but statistically significant decrease in frontal plane trunk excursion was detected over time, which may affect knee adduction moment via the large lever arm of the trunk. There appear to be differences in muscle activation intensity between those who respond to unloader bracing treatment after 4 week treatment and those who don´t. A larger study could possibly identify measurable baseline factors that could predict which patient is likely to benefit from using an unloading brace.Inngangur: Talið er að einstaklingar með slit í miðlæga hluta hnjáliðar gangi með auknum bolsveiflum til að draga úr álagi á miðlæga hluta hnjáliðarins. Slíkar uppbótarhreyfingar gætu haft áhrif á vöðva-virkni og álag á liði í ganglimum og þar með einnig haft áhrif á hættu á að slit þróist í fleiri liðamótum. Álagsléttandi hnéspelkur eru notaðar til að draga úr einkennum slitgigtar sem eingöngu er bundin við annan hluta hnjáliðarins. Engu að síður er lítið vitað um möguleg áhrif álagsléttandi hnéspelkna á lífafl-fræðilega þætti í öðrum liðamótum í ganglimum og virkni í fráfærsluvöðvum mjaðmaliða sem geta haft áhrif á bolsveiflur. Hingað til hafa flestar rannsóknir á virkni spelkanna beinst að eldra fólki en mikilvægi spelkumeðferðar er væntanlega mest fyrir fólk undir 60 ára. Markmiðið með þessari rannsókn var að skoða hreyfingar bols og mjaðmaliða með lífaflfræðilegum aðferðum og greina vöðva-virkni í fráfærsluvöðvum mjaðma hjá tiltölulega ungum og virkum einstaklingum með slit í miðlæga hluta hnjáliðar. Einnig að kanna áhrif af álagsléttandi hnéspelku (UnloaderOne®) á þessa þætti. Aðferð: Úrtak rannsóknarinnar var 17 karlar (40-60 ára) með staðfest slit í miðlæga hluta hnjáliðar (II.-III. gráðu Kellgren-Lawrence) sem höfðu fengið læknisbeiðni um álagsléttandi hnéspelku. Viðmiðunarhópur samanstóð af 14 körlum án einkenna um slitgigt í hné. Hreyfimunstur og kraftvægi voru metin með þrívíddargöngugreiningu. Rannsóknarhópurinn var mældur með og án hnéspelku innan 48 tíma frá því að þeir fengu spelkuna og aftur að 4 vikum liðnum. Jafnlengdarstyrkur fráfærsluvöðva mjaðmar var mældur og rafvirkni m. gluteus medius (Gmed) og m. tensor fasciae latae (TFL) metin með yfirborðs vöðvarafriti. Árangur meðferðar var metinn með KOOS spurningakvarða og rannsóknarhóp skipt í tvennt, responders (R) og non-responders (NR) eftir skilgreiningu OARSI á hvort klínískt martækur árangur náðist eða ekki. Í tölfræðigreiningu voru notuð fylgnipróf, t-próf og dreifnigreining fyrir endurteknar mælingar og alpha ákveðið 0,05. Niðurstöður: Hóparnir voru sambærilegir hvað varðar aldur, líkamsþyngdarstuðul og staðlaðan styrk í fráfærsluvöðvum mjaðma. Skor á sjálfsmats kvörðum um verki og einkenni batnaði almennt hjá rannsóknarhópnum (p<0,05) en svörunin var breytileg. Bolhalli að stöðufæti mældist minni við hælslag (p=0,015) hjá báðum rannsóknarhópunum og seinkun varð á að bolhalli færðist frá stöðuhlið yfir á gagnstæða hlið, miðað við samanburðarhóp. Einnig var R hópur með stærra hreyfiútslag á bolhreyfingum í frontal plani en bæði NR og viðmiðunarhópur. Ekki mældist munur milli hópa eða hliða á liðferlum og kraftvægi um mjaðmaliði og engar breytingar fundust á þessum þáttum að 4 vikum liðnum. Í upphafi rannsóknar mældist ekki marktækur munur milli hópa eða hliða á hámarks virkni í Gmed án spelku og hámarks virkni TFL var meiri hjá R en viðmiðunarhóp (p<0,001) og NR (p<0,001). Meiri vöðvavirkni mældist í Gmed hjá R hóp við að nota spelkuna (p