NY AVHANDLING Dynmisk stbilitet i knäleden efter främre korsbndsskd Avhndlingen Dynmic knee stbility fter nterior crucite ligment injury - Emphsis on rehbilittion försvrdes vid Linköpings Universitet 7 mrs 2008. Rehbiliteringen efter en främre korsbndsskd syftr till tt förbättr den neuromuskulär kontrollen. Resultten i vhndlingen visr tt ptienter med främre korsbndsskd behöver tung och specifik styrketräning som en del i rehbiliteringen. Ptienter i ett tidigt skede efter främre korsbndsskd eller rekonstruktion rörde knäleden stelre och med ökd hmstringsktivering, medn ptienter med främre korsbndsskd som genomgått ett rehbiliteringsprogrm hde ett mer normlt rörelsemönster. Sofi Tgesson Leg Sjukgymnst, Med Dr Avdelning Sjukgymnstik/Institutionen för Medicin och Häls, Linköpings Universitet BAKGRUND Konsekvenser v främre korsbndsskd Främre korsbndsskdor är vnligt förekommnde blnd ung idrottsktiv individer. I Sverige drbbs c 6000 personer vrje år. Skdn resulterr i en ökd frmåtglidning (nterior trnsltion) v tibi i förhållnde till femur, och leder därmed till tt rörelsemönstret i knäleden förändrs. Mång ptienter besvärs v instbilitet och upplever tt de inte kn lit på knäleden. Kvrstående besvär trots behndling är vnligt och leder i mång fll till tt individer tvings sänk sin ktivitetsnivå eller slut med sin idrott. Rehbilitering Kvrstående styrkenedsättning i frmför llt qudricepsmuskeln är vnligt förekommnde och ett stort problem för ptienter med främre korsbndsskd eller korsbndsrekonstruktion. Att återfå br styrk i qudriceps hr stor betydelse för tt uppnå god funktion i knäleden. 2, 14 Att återställ muskelfunktionen är centrlt i rehbiliteringen. Möjligen hr tidigre rehbiliteringsprogrm inte involvert tillräckligt stimuli för muskulturen för optiml styrkeutveckling. Rehbiliteringsövningr kn klssificers som övningr i sluten kinetisk kedj (closed kinetic chin; CKC) eller öppen kinetisk kedj (open kinetic chin; OKC). Övningr i CKC är utformde som ett slutet länksystem där rörelse i en led smtidigt producerr rörelse i ndr leder i extremiteten (figur 1). Övningr i OKC isolerr en led och det distl segmentet kn rör sig fritt (figur 2). En muskelgrupp isolers och OKC övningr är därmed effektiv för styrkeutveckling. 6 Det hr dock vrit osäkert om ptienter med främre korsbndsskd bör trän qudriceps isolert då det skulle kunn töj ut ndr strukturer i knäleden eller det nyopererde korsbndsgrftet. 1 Sttisk och dynmisk stbilitet Vid utvärdering v behndling efter främre korsbndsskd mäts oft sttisk stbilitet (Lchmn test). Sttisk stbilitet korrelerr dock inte med ptientens funktion efter främre korsbndsskd 2, 4, 8, 12 eller främre korsbndsrekonstruktion. 3, 11 Den sttisk stbiliteten utgörs v skelettet och ndr icke kontrktil strukturer. Dynmisk stbilitet i knäleden är 42
Figur 1. Rehbiliteringsövning för qudriceps i CKC; stående knäflexion på ett ben. Figur 2. Rehbiliteringsövning för qudriceps i OKC; sittnde knäextension på ett ben. knäledens förmåg tt vr stbil när den utsätts för de snbbt förändrde belstningr som sker under ktivitet. 13 Den dynmisk stbiliteten i knäleden verkr h större betydelse för ptientens funktion. 5 Det skns dock kunskp om hur en främre korsbndsrekonstruktion och/eller rehbilitering påverkr den dynmisk stbiliteten i knäleden. SYFTE Det övergripnde syftet med vhndlingen vr tt studer dynmisk stbilitet i knäleden hos individer med främre korsbndsskd under rehbiliteringsövningr smt tt undersök hur stbiliteten påverks v rehbilitering. FYRA DELSTUDIER Avhndlingen bsers på fyr delstudier: Sofi Tgesson, Birgitt Öberg, Jonn Kvist. Pssive nd dynmic trnsltion in the knee is not influenced by knee exercises in helthy individuls. Scndinvin Journl of Medicine & Science in Sports 2005; 15 (3) 139-147. Sofi Tgesson, Jonn Kvist. Intrnd interrter relibility of the estb- lishment of one repetition mximum on squt nd seted knee extension. Journl of Strength nd Conditioning Reserch 2007; 21 (3) 801-807. Sofi Tgesson, Birgitt Öberg, Lrs Good, Jonn Kvist. A comprehensive rehbilittion progrm with qudriceps strengthening in closed versus open kinetic chin in ptients with nterior crucite ligment deficiency: rndomized clinicl tril evluting dynmic tibil trnsltion nd muscle function. Americn Journl of Sports Medicine 2008; 36 (2) 298-307. Sofi Tgesson, Birgitt Öberg, Jonn Kvist. Tibil trnsltion nd muscle ctivtion during rehbilittion exercises 5 weeks fter nterior crucite ligment reconstruction. Inskickd för publicering 2007. UTVÄRDERINGSMETODER Sttisk och dynmisk trnsltion v tibi undersöktes med CA-4000 elektrogoniometer (OSI Inc., Hywrd, CA) (figur 3). Aktiveringsmönster i vstus medilis, vstus lterlis, hmstrings, gstrocnemius, soleus och gluteus mximus registrerdes med ytelektromyogrfi. Styrk i qudriceps och hmstringsmuskultur utvärderdes med en Biodex mskin (Biodex Medicl Systems Inc., Ronkonkom, NY) smt med test v 1 repetitionsmximum (RM) v stående knäflexion på ett ben (figur 1). Ett RM är den tyngst belstningen som kn lyfts i en komplett repetition i en övning. Hoppförmåg mättes med unilterlt vertiklhopp och unilterlt horisontlhopp. Lysholm score nd the Knee Injury nd Osteorthritis Outcome Score (KOOS) nvändes för tt utvärder subjektiv knäfunktion. SAMMANFATTNING AV STUDIERNA Trnsltion v tibi efter ett träningspss Syftet med studie I vr tt nlyser effekten v ett träningspss på sttisk och dynmisk trnsltion v tibi på individer utn knäskd. Arton personer undersöktes före, under och efter ett träningspss bestående v cykling smt mximlt ntl knäextensioner och tåhävningr. Det vr ingen skillnd i sttisk eller dynmisk trnsltion v tibi efter jämfört med före träningspsset. Det betyder tt den stbilisernde effekten v främre korsbndet, tillsmmns med muskulturen, inte förändrdes v träningen. Det vr inte 43
Tbell 1 Muskelstyrk och hoppförmåg i det skdde benet efter rehbiliteringen i den rndo b Test CKC OKC P-värde Isokinetisk sittnde knäextension Isokinetisk sittnde knäflexion 84 ± 15 96 ± 14 0.009 99 ± 23 97 ± 15 0.764 1RM stående knäflexion 95 ± 11 100 ± 26 0.525 Unilterlt vertiklhopp 91 ± 11 Unilterlt horisontlhopp 93 ± 15 94 ± 15 96 ± 8 (n=20) 0.444 0.362 Uttryckt som % v muskelstyrk eller hoppförmåg i det icke skdde benet (medel ± SD). Tbell 1. Muskelstyrk och hoppförmåg i det skdde benet efter rehbiliteringen i den rndomiserde klinisk studien. = Uttryckt som % v muskelstyrk eller hoppförmåg i det icke skdde benet (medel ± SD). Figur 3. CA-4000 elektrogoniometer. = potentiometer som registrerr knäextension - flexion, b = potentiometer som registrerr sgittl trnsltion v tibi. heller någon skillnd i muskelktivering som skulle kunn förklr tt trnsltionen inte förändrdes. Relibilitet v 1 repetitionsmximum Syftet med studie II vr tt utveckl en procedur för tt mät 1 RM, smt tt undersök intr- och interbedömrrelibilitet v 1RM v stående knäflexion på ett ben (figur 1) och sittnde knäextension på ett ben (figur 2). Personer utn knäskd (16 personer vid test v stående knäflexion och 27 personer vid test v sittnde knäextension) deltog i studien. Personern skttde sin benstyrk och skttningen låg till grund för storleken på belstningen som pplicerdes på mskinen inför först försöket för tt bestämm 1RM. Efter först försöket skttde personern upplevd nsträngning i benet under övningen enligt Borg skln. Skttningen låg till grund för hur mycket belstningen ökdes inför näst försök. Testprotokollet ledde till få försök innn 1RM nåddes. Intrbedömrrelibiliteten v stående knäflexion på ett ben vr något låg medn interbedömrrelibiliteten vr hög. Sittnde knäextension på ett ben hde hög intr- och interbedömrrelibilitet. 44 Rehbilitering med qudricepsträning i CKC eller OKC Syftet med studie III vr tt jämför effektern v ett llsidigt rehbiliteringsprogrm komplettert med en övning i CKC för qudriceps (figur 1) med smm rehbiliteringsprogrm komplettert med en övning i OKC för qudriceps (figur 2), för ptienter med främre korsbndsskd, vseende sttisk och dynmisk trnsltion v tibi, muskelfunktion och subjektiv knäfunktion. Ptienter med främre korsbndsskd (som vr mximlt 14 veckor gmml) tillfrågdes om deltgnde i studien. Ptienter rndomiserdes till ett v två rehbiliteringsprogrm. Fyrtiotvå ptienter (24 män, medelålder 26 år, (15-44år)) fullföljde rehbiliteringsprogrmmet och uppföljningen. Rehbilitering utfördes 3 ggr/v i 4 månder under ledning v sjukgymnst. Under tidig styrketräningsfs utfördes styrkeövningrn med vikter motsvrnde 50-60% v 1 RM. Viktern ökdes sedn successivt till 80% v 1 RM. Rehbiliteringsprogrmmet finns beskrivet i den publicerde rtikeln. Rehbilitering med qudricepsövning i OKC resulterde i signifiknt bättre qudricepsstyrk jämfört med rehbilitering i CKC för ptienter med främre korsbndsskd. Hmstringsstyrk, sttisk och dynmisk trnsltion v tibi, hoppförmåg smt subjektiv knäfunktion skiljde sig inte melln gruppern (tbell 1). Rehbiliteringsövningr 5 veckor efter främre korsbndsrekonstruktion Syftet med studie IV vr tt jämför olik rehbiliteringsövningr vseende trnsltion v tibi smt muskelktivering, 5 veckor efter en främre korsbndsrekonstruktion. Ett ndr syfte vr tt jämför det främre korsbndsrekonstruerde benet med det icke skdde benet och det främre korsbndsskdde benet, vseende skillnder i trnsltion v tibi smt muskelktivering under rehbiliteringsövningrn. Ptienter med främre korsbndsrekonstruktion undersöktes före och 5 veckor efter opertionen. Nitton ptienter (11 män, medelålder 21 år, (16-31år)) deltog i studien. Trnsltion v tibi och muskelktivering under 7 rehbiliteringsövningr undersöktes på det icke skdde och det skdde benet före opertionen och på det främre korsbndsrekonstruerde benet efter opertionen. Sittnde knäextension producerde signifiknt mer nterior trnsltion v tibi jämfört med rkt benlyft och stående på ett ben vid undersökning 5 veckor efter främre korsbndsrekonstruktion (tbell 2). Smtlig undersökt övningr producerde lik stor eller mindre trnsltion v tibi jämfört med 90N Lchmn test. Sttisk och dynmisk trnsltion v tibi skilde sig inte i de främre korsbndsrekonstruerde knäledern jämfört med de icke skdde knäledern (tbell 2). Fem veckor efter opertionen rörde ptientern knäleden stelre och ktiverde hmstrings i större utsträckning. DISKUSSION Rehbilitering med qudricepsövning i OKC ledde till bättre qudricepsstyrk, mätt med ett isokinetiskt test, jämfört med smm rehbiliteringsprogrm med qudricepsövning i CKC för
Tbell 2 Mximl nterior trnsltion v tibi (mm) (m±sd) under 7 rehbiliteringsövningr i de icke skdde och de främre korsbndsskdde S V E N knäledern S K I D R O T vid T S undersökning F O R S K N I N före G 2 opertion - 2 0 0 8 och i de främre korsbndsrekonstruerde knäledern 5 veckor efter opertion. Skillnder (P-v melln de icke skdde och de främre korsbndsrekonstruerde knäledern och melln de främre korsbndsskdde och de främre korsbndsrekonstruerde knäledern viss. Övning Trnsltion Icke skdd Trnsltion Skdd Trnsltion Rekonstruerd P Icke skdd - Rekonstruerd P Skdd - Rekonstruerd Sittnde knäextension () 5.4 ± 2.7 e, f, g 6.8 ± 2.5 e, f, g 5.2 ± 1.3 f, g 0.876 0.012 Gång (b) 5.0 ± 2.2 g 6.0 ± 1.7 g 5.0 ± 1.8 0.999 0.066 Stående knäeflexion på 6.0 ± 2.9 e, f, g 6.7 ± 2.2 e, f, g 4.9 ± 1.8 0.086 0.003 ett ben till ~ 60 (c) Stående knäeflexion på 5.5 ± 3.0 e, f, g 6.5 ± 2.9 e, f, g 4.6 ± 1.6 0.218 0.005 två ben till ~ 75 (d) Tåhävning (e) 3.8 ± 2.1, c, d 4.4 ± 2.3, c, d 4.3 ± 1.6 0.382 0.980 Stående på ett ben (f) 3.4 ± 2.9, c, d 4.7 ± 2.8, c, d 4.1 ± 1.9 0.361 0.493 Rkt benlyft (g) 3.2 ± 2.0, b, c, d 4.0 ± 1.9, b, c, d 4.0 ± 1.3 0.197 0.998 Tbell Signifiknt 2. Mximl skilt nterior från trnsltion sittnde v knäextension, tibi (mm) (m±sd) b signifiknt under 7 rehbiliteringsövningr skilt från gång, c i signifiknt de icke skdde skilt och från de främre stående korsbndsskdde knäeflexion på knäledern ett ben, vid d signifiknt undersökning stående knäeflexion före opertion på och två i de ben, främre e signifiknt korsbndsrekonstruerde skilt från tåhävning, knäledern f 5 signifiknt veckor efter opertion. skilt från Skillnder stående (P-värden) på ett ben, melln g signifiknt de icke skdde skilt och från de rkt benlyft främre 0.05) korsbndsrekonstruerde knäledern och melln de främre korsbndsskdde och de främre korsbndsrekonstruerde knäledern viss. Icke skdd = icke skdd knäled, Skdd = främre korsbndsskdd knäled, Rekonstruerd = främre korsbndsrekonstruerd knäled Signifiknt skilt från sittnde knäextension, b signifiknt skilt från gång, c signifiknt skilt från stående knäeflexion på ett ben, d signifiknt skilt från stående knäeflexion på två ben, e signifiknt skilt från tåhävning, f signifiknt skilt från stående på ett ben, g signifiknt skilt från rkt benlyft (P < 0.05) Icke skdd = icke skdd knäled, Skdd = främre korsbndsskdd knäled, Rekonstruerd = främre korsbndsrekonstruerd knäled Kontktsporter innebär risk för knäskdor, där korsbndsskdn är en llvrlig skd med lång - krävnde rehbilitering. Foto Tommy Holl 45
ptienter med främre korsbndsskd. Sttisk och dynmisk trnsltion v tibi skilde sig inte åt melln gruppern. Resultten stämmer överens med ndr studier som rpportert tt qudricepsträning i OKC resulterr i br styrk 6 och liknnde knäledslxitet 6, 7, 9, 10 jämfört med träning i CKC. Det är välkänt tt träningsdosen hr stor betydelse för utfllet v ett träningsprogrm. Det fordrs en successiv progression i progrmmet och därför bör muskelstyrkn utvärders regelbundet. I den ktuell studien nvändes RM test för tt kontroller muskelstyrkn och juster belstningen på övningrn. Intensiv rehbilitering, med kontinuerligt ökd belstning, tre gånger per veck i fyr månder resulterde i tt de flest ptientern lyckdes uppnå en god styrk och funktion i knäleden. Utfllet v rehbiliteringen, vseende muskelstyrk och knäfunktion, vr bättre än fler ndr resultt som finns rpporterde i litterturen. Fem veckor efter främre korsbndsrekonstruktion vgjordes inte storleken på trnsltionen v tibi v om övningen utfördes i CKC eller OKC. Grden v qudricepsktivering smt knäledens rörelseomfång under övningen verkde vr v större betydelse. Övningr som utfördes med rkt ben producerde mindre trnsltion v tibi jämfört med 90N Lchmn test, medn övningr med större rörelseomfång i knäleden producerde lik stor trnsltion som Lchmn testet. 46 KLINISKT BUDSKAP Rehbilitering efter en främre korsbndsskd syftr till förbättrd neuromuskulär kontroll. Tung och specifik styrketräning bör ingå i rehbiliteringen. Qudricepsövning i OKC bör inkluders i rehbiliteringsprogrmmet för optiml styrkeutveckling och övningen kn utförs utn risk för ökd knäledslxitet för ptienter med främre korsbndsskd. Test v 1RM v sittnde knäextension på ett ben kn nvänds för tt bestämm belstning i träningsprogrm och utvärder muskelstyrk efter en träningsperiod. Relibiliteten v stående knäflexion på ett ben vr lägre, vilket kn bero på tt det är en komplex övning. Testproceduren inklusive skttning v muskelstyrk och nsträngningsgrd kn rekommenders för nvändning i klinik. Test v 1RM är dock enbrt lämpligt tt utför när mximl belstning tillåts. Eftersom ll övningr som undersöktes 5 veckor efter främre korsbndsrekonstruktion producerde mindre eller lik stor trnsltion v tibi som 90N Lchmn test kn smtlig övningr rekommenders i rehbilitering tidigt efter främre korsbndsrekonstruktion. Det är dock fortfrnde oklrt hur mycket trnsltion som är skdligt. För tt minsk risken för uttöjning v korsbndsgrftet kn rkt benlyft nvänds för qudricepsträning i den tidig fsen efter rekonstruktion, eftersom rkt benlyft producerde mindre trnsltion v tibi jämfört med sittnde knäextension. För tt uppnå hög hmstringsktivering vr gång och stående knäflexion på ett ben de mest effektiv övningrn. För tt utmn gstrocnemius och soleus kn gång, stående knäflexion på ett ben och tåhävning rekommenders. Musklern hr stor betydelse för stbiliteten i en knäled med skdt eller rekonstruert främre korsbnd. Ptienter i ett tidigt skede efter skd eller rekonstruktion rörde knäleden stelre och ktiverde hmstrings i större utsträckning för tt stbiliser leden. Dett rörelsemönster reducerr glppet i knäleden och medför en stelre gång. Ptienter med främre korsbndsskd som genomgått ett fyr månders rehbiliteringsprogrm hde ett mer normlt rörelsemönster. Resultten tyder på tt rehbiliteringen leder till ett mer koordinert rörelsemönster utn ökd hmstringsktivering. Sofi Tgesson Leg Sjukgymnst, Med Dr Avdelning Sjukgymnstik/Institutionen för Medicin och Häls, Linköpings Universitet, 581 83 Linköping sofi.tgesson@ihs.liu.se För ytterligre informtion och fullständig referenslist hänviss till vhndlingen, som också finns publicerd elektroniskt: http://urn.kb.se/resol ve?urn=urn:nbn:se:liu:div-10498. För beställning v vhndlingen kontkt: s.fhlstedt@ihs.liu.se. REFERENSER 1. Bynum EB, Brrck RL, Alexnder AH. Open versus closed chin kinetic exercises fter nterior crucite ligment reconstruction. A prospective rndomized study. Am J Sports Med. 1995;23:401-406. 2. Estlck ME, Axe MJ, Snyder-Mckler L. Lxity, instbility, nd functionl outcome fter ACL injury: copers versus noncopers. Med Sci Sports Exerc. 1999;31:210-215. 3. Higuchi H, Teruchi M, Kimur M, Kobyshi A, Tked M, Wtnbe H, Tkgishi K. The reltion between sttic nd dynmic knee stbility fter ACL reconstruction. Act Orthop Belg. 2003;69:257-266. 4. Hurd WJ, Axe MJ, Snyder-Mckler L. A 10-Yer Prospective Tril of Ptient Mngement Algorithm nd Screening Exmintion for Highly Active Individuls With Anterior Crucite Ligment Injury : Prt 2, Determinnts of Dynmic Knee Stbility. Am J Sports Med. 2007; 5. Kvist J. Sgittl plne trnsltion during level wlking in poor-functioning nd wellfunctioning ptients with nterior crucite ligment deficiency. Am J Sports Med. 2004;32:1250-1255. 6. Mikkelsen C, Werner S, Eriksson E. Closed kinetic chin lone compred to combined open nd closed kinetic chin exercises for qudriceps strengthening fter nterior crucite ligment reconstruction with respect to return to sports: prospective mtched follow-up study. Knee Surg Sports Trumtol Arthrosc. 2000;8:337-342. 7. Morrissey MC, Hudson ZL, Drechsler WI, Coutts FJ, Knight PR, King JB. Effects of open versus closed kinetic chin trining on knee lxity in the erly period fter nterior crucite ligment reconstruction. Knee Surg Sports Trumtol Arthrosc. 2000;8:343-348. 8. Ptel RR, Hurwitz DE, Bush-Joseph CA, Bch BR, Jr., Andricchi TP. Comprison of clinicl nd dynmic knee function in ptients with nterior crucite ligment deficiency. Am J Sports Med. 2003;31:68-74. 9. Perry MC, Morrissey MC, King JB, Morrissey D, Ernshw P. Effects of closed versus open kinetic chin knee extensor resistnce trining on knee lxity nd leg function in ptients during the 8- to 14-week post-opertive period fter nterior crucite ligment reconstruction. Knee Surg Sports Trumtol Arthrosc. 2005;13:357-369. 10. Perry MC, Morrissey MC, Morrissey D, Knight PR, McAuliffe TB, King JB. Knee extensors kinetic chin trining in nterior crucite ligment deficiency. Knee Surg Sports Trumtol Arthrosc. 2005;13:638-648. 11. Sernert N, Krtus J, Kohler K, Stener S, Lrsson J, Eriksson BI, Krlsson J. Anlysis of subjective, objective nd functionl exmintion tests fter nterior crucite ligment reconstruction. A follow-up of 527 ptients. Knee Surg, Sports Trumtol Arthrosc. 1999;7:160-165. 12. Snyder-Mckler L, Fitzgerld GK, Brtolozzi AR, 3rd, Ciccotti MG. The reltionship between pssive joint lxity nd functionl outcome fter nterior crucite ligment injury. Am J Sports Med. 1997;25:191-195. 13. Willims GN, Chmielewski T, Rudolph K, Buchnn TS, Snyder-Mckler L. Dynmic knee stbility: current theory nd implictions for clinicins nd scientists. J Orthop Sports Phys Ther. 2001;31:546-566. 14. Willims GN, Snyder-Mckler L, Brrnce PJ, Buchnn TS. Qudriceps femoris muscle morphology nd function fter ACL injury: differentil response in copers versus noncopers. J Biomech. 2005;38:685-693.