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Lo studio suggerisce che la forma del ginocchio possa determinare l'esigenza di ricostruzione di ACL dopo che strappo di ACL

Uno studio dai ricercatori all'ospedale per ambulatorio speciale ha fornito la prima prova che la forma del ginocchio di una persona potrebbe essere un fattore nella decisione di se un paziente dovrebbe subire la ricostruzione cruciate anteriore (ACL) del legamento dopo che uno strappo di ACL. Lo studio è pubblicato online davanti alla stampa negli atti dell'istituzione dell'ingegneria meccanica.

“Questo è il primo studio per indicare che dopo che il vostro ACL è rotto, i cambiamenti nei meccanismi del ginocchio possono realmente essere influenzati dalla forma del ginocchio,„ ha detto Suzanne Maher, il Ph.D., direttore associato del dipartimento della biomeccanica all'ospedale per ambulatorio speciale, New York. “Precedentemente, i ricercatori avevano intrapreso soltanto gli studi che esaminano se una forma particolare del ginocchio incita una persona più probabilmente per avere una lesione di ACL, specificamente nella popolazione atletica.„

Ogni anno negli Stati Uniti, 200.000 persone strappano il loro ACL, compreso 80.000 atleti. Queste lesioni hanno costato al sistema sanitario degli Stati Uniti $1 miliardo. Uno strappo di ACL mette le persone ad un maggior rischio per sviluppare l'osteoartrite, la degenerazione unita e la perdita del menisco (cartilagine che fornisce la stabilità strutturale al ginocchio quando avverte la tensione o è torta). Questi problemi possono essere impediti da una ricostruzione di ACL, ma non tutti i pazienti hanno bisogno di questa chirurgia. Alcune persone hanno ginocchia più stabili e quindi non svilupperanno ulteriori problemi. Se una persona non è un atleta che gioca uno sport che comprende imperniare, quali il calcio o la pallacanestro, il trattamento inoperante è un'opzione. Identificando i pazienti che possono evitare l'ambulatorio senza problemi ulteriori di sviluppo è stato complesso.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno eseguito gli esperimenti facendo uso di nove ginocchia cadaveriche per esaminare come la forma del ginocchio urta i meccanici del ginocchio durante la camminata, dopo che una persona ha strappato il loro ACL. Gli esemplari hanno incluso la giunzione di ginocchio più tre - quattro pollici del cosciotto su entrambi i lati dell'approccio d'insieme del ginocchio. I ricercatori hanno equipaggiato queste ginocchia con un sensore che ha misurato gli sforzi del contatto di un'area critica del peso-cuscinetto sulla cima della tibia chiamata il plateau tibiale. Poi hanno montato le ginocchia su un commputer che ha flesso ed esteso gli esemplari mentre applicarsi forza in molte direzioni, che imita insieme l'atto di camminata. I cicli macchina con un punto di camminata in due secondi.

I ricercatori hanno analizzato i dati da 20 cicli in ogni esemplare, entrambi prima e dopo hanno tagliato il ACL per imitare uno strappo. “Abbiamo pensato che se provassimo tutte queste ginocchia, vedessimo i cambiamenti molto coerenti negli sforzi del contatto. Vederemmo alcune aree del ginocchio che ha veduto uno sforzo del contatto molto più di ordine superiore che hanno avute prima che tagliassimo il ACL e vederemmo altre aree che avrebbero veduto un caricamento più basso,„ abbiamo detto il Dott. Maher. “Che cosa abbiamo trovato invece era che il cambiamento negli sforzi del contatto era altamente variabile. La sola coerente individuazione abbiamo avuti eravamo nella parte posteriore (lato posteriore) del ginocchio; tutte le ginocchia avevano aumentato lo sforzo del contatto nell'aspetto centrale posteriore del ginocchio, a 45% del ciclo di andatura.„

A 45%, una persona è in metà di a posizione recente. Il Dott. Maher spiega che a 0% del ciclo di andatura, una persona guarisce i colpi la terra e a 14%, la guarigione e la maggior parte del piede è in contatto con la terra. Un dito del piede si stacca la terra ed il ginocchio comincia oscillare a 60% di andatura.

Mentre tutte le ginocchia con ACL strappa gli più alti sforzi con esperienza nella parte arretrata del plateau tibiale, tuttavia, alcune ginocchia egualmente hanno avvertito gli più alti sforzi nella parte anteriore del plateau. “Le ginocchia che hanno mostrato i cambiamenti nella parte anteriore del ginocchio hanno avute funzionalità specifiche di forma. Per esempio, hanno avute un plateau tibiale meno concavo,„ ha detto il Dott. Maher. “Se il plateau tibiale ha una valle molto profonda e poi avete un femore (osso della coscia) sederti in un profondo bene, quello sta andando dargli un ginocchio molto stabile. Così, quando strappate il vostro legamento cruciate anteriore, non sta andando avere un effetto enorme.„ Il pendio tibiale aumentato era un altro preannunciatore dello sforzo aumentato.

Lo studio suggerisce che i clinici possano potere fare i raggi x delle ginocchia, valutare la geometria strutturale ossuta ed identificare le persone che avranno un più cambiamento diffuso nei meccanici del contatto dopo che il loro ACL è strappato. In questo modo, i clinici possono potere determinare quali pazienti sono più probabili sviluppare ulteriore danno della cartilagine nella parte anteriore e nella parte posteriore del ginocchio.

“Questo è uno studio limitato perché queste sono ginocchia morte, noi soltanto sta esaminando camminante, è soltanto una piccola dimensione del campione, abbiamo messo a fuoco sull'interno del ginocchio, ecc., ma fornisce un riflesso di informazioni su come il ginocchio funziona dopo una rottura di ACL,„ ha detto il Dott. Maher. “Anche se questo è uno studio basato laboratorio, suggerisce che la forma del ginocchio di una persona possa infine essere usata come certo orientamento se i pazienti sicuri dovrebbero fare il loro sostituire ACL o riparato contro altri pazienti.„

Il fatto che tutti i pazienti avevano aumentato lo sforzo in un'area del plateau tibiale potrebbe anche aiutare i ricercatori a migliorare le ricostruzioni di ACL. “Ci sono molto pochi modelli che permettono che realmente capiate le forze che agiscono attraverso il ginocchio durante la camminata, per non parlare di come quelle forze stanno cambiando quando il ACL è danneggiato,„ hanno detto il Dott. Maher. “Che cosa questo studio sta dicendoci c'è è una fase particolare del ciclo di andatura in cui il vostro ACL è molto attivo. È molto attivo nella parte posteriore della fase di posizione. Nel progettare una sostituzione di ACL, i ricercatori possono volere prestare l'estrema attenzione quanto a cui fa nella parte posteriore della fase di posizione.„

Source:

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineering