変形性膝関節症患者における歩行中の内側半月板の突出の独特なパターンと四肢の運動学との関連

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12513 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

内側半月板突出（MME）は、機械的ストレスが繰り返されると悪化します。 さまざまな要因が MME に影響を与える可能性があります。 しかし、変形性膝関節症 (KOA) 患者の歩行中の内側半月板の挙動に関する情報は限られています。 この研究は、KOA患者における歩行中のMMEのパターンと四肢の生体力学との関連を調査することを目的としていました。 55人のKOA患者と対照群として10人の高齢者ボランティアがこの研究に参加した。 歩行中のMMEと四肢の生体力学は、それぞれ超音波と運動解析システムによって同時に評価されました。 波形は MME の値から構築され、歩行周期中に MME の最高値を示す点が特定されました。 波形内の MME のピーク タイミングに従って、波形のパターンを評価し、対照グループと比較しました。 動作解析から横推力、膝内転モーメント（KAM）、屈曲モーメントを取得し、MMEとの関連を評価した。 KOA患者は、歩行中に独特のピークタイミングを示した。 対照群と比較して、MME 波形には、歩行周期のピーク タイミングから早い（< 59%）、正常（60 ～ 83%）、遅い（> 84%）の 3 つのグループがありました。 初期群、正常群、後期群の MME 波形のパターンは、それぞれ初回 KAM および側方推力、二次 KAM、膝屈曲モーメントと相関していました。 歩行中の独特の MME パターンが実証され、これらのパターンは KOA 患者の四肢の生体力学と関連していました。

半月板は衝撃吸収材として機能し、フープ機能として膝の機械的ストレスを分散します1。 しかし、内側半月板突出（MME）は半月板の機能不全を示し、徐々に拡大します2、3、4。 MME が大きくなると、変形性膝関節症 (KOA) の進行の加速と重度の膝痛に関連し、生活の質の低下につながります 5、6、7。 さらに、MME が大きいことは、術後患者の臨床スコアが低下する危険因子でもあります 8,9。 あらゆる段階で KOA の進行を防ぐには、適切な管理により MME を最小限に抑えることが必要です。

MME は、体重がかかっていない状況と比較して、体重がかかっている状況では一時的に増加します10、11。 日常生活における繰り返しの機械的ストレスにより、徐々に拡張します2、3、4。 この MME の増加は、特に四肢の機械的ストレスに関連する歩行サイクルの立脚後期に重度の突出が発生するため、歩行中に独特の行動を引き起こします 12,13。 しかし、側方推力と膝内転モーメント (KAM) により、内側コンパートメントに反復的な機械的ストレスが生じます 14、15、16。 これらの機械的ストレスと歩行サイクル中の MME の動作との関連性はまだ解明されていません。

この研究は、KOA患者の歩行中の半月板の行動パターンと四肢の生体力学との関連を調査することを目的としました。

本研究は広島大学疫学倫理委員会により承認された（承認番号：E449-4）。 この研究はヘルシンキ宣言の原則に従っています。 すべての参加者はインフォームドコンセントをとりました。

2021年4月から2023年5月まで、70人のKOA患者と10人の健康な高齢ボランティア（対照群）がこの横断研究に参加した（平均年齢、KOA：62.5±10.6歳、男性、n：35、対照：61.4±8.0歳） 、男性、n:6）、全員スムーズに歩くことができました。 内側区画にKOAを有する患者はX線検査で診断された。 KOAの重症度は、ローゼンバーグの見解を使用したケルグレン・ローレンス（K/L）スコアで評価されました。 膝のアライメントは、下肢全体の画像上の股関節-膝-足首角度 (HKAA) によって評価されました。 対象基準は、(1): HKAA < 0°、(2): 膝の痛みと内側関節腔の圧痛、および (3): 日常生活活動、特に負荷作業中の膝の痛みの認識でした。