Evaluering af muskeloxygenering og genopretningsdynamik hos personer med knæartrose

Knæartrose (OA) er en degenerativ ledlidelse forbundet med smerter, muskelsvaghed og funktionelle begrænsninger, som negativt påvirker den nedre ekstremitets muskelpræstation. Tidligere studier har rapporteret om strukturelle og fysiologiske ændringer i kvadricepsmusklen hos personer med knæartrose, især i vastus medialis obliquus (VMO). Disse ændringer omfatter reduceret muskel tværsnitsareal, øget intramuskulær fedtinfiltration, vaskulære forandringer og nedsat neuromuskulær aktivering, hvilket kan bidrage til nedsat knæledstabilitet og sygdommens progression.

Muskeliltning (SmO₂) er en vigtig fysiologisk parameter, der afspejler balancen mellem iltlevering og -udnyttelse i skeletmuskulatur og giver objektiv information om muskelmetabolisme og cirkulationsfunktion. På trods af den potentielle relevans af SmO₂ for at forstå kvadricepsdysfunktion ved knæartrose, er studier, der undersøger motionsinduceret iltningsrespons og genopretningsdynamik i denne population, stadig begrænsede.

Dette observationelle, sammenlignende tværsnitsstudie har til formål at evaluere VMO SmO₂-dynamik hos personer med knæartrose og sammenligne disse parametre med raske kontroller matchet på alder og køn. Studiet vil også undersøge sammenhængene mellem SmO₂-parametre, muskelstyrke, funktionel præstation og smerteintensitet.

Personer diagnosticeret med knæartrose af en fysikalsk medicin- og rehabiliteringslæge og raske frivillige, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive inviteret til at deltage. Skriftligt informeret samtykke vil blive indhentet fra alle deltagere før deltagelse. Deltagere, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive allokeret til to grupper: en knæartrosegruppe og en rask kontrolgruppe. Alle deltagere vil gennemgå de samme vurderingsprocedurer under en enkelt evalueringssession.

I overensstemmelse med Osteoarthritis Research Society Internationals (OARSI) anbefalinger vil målnæet for analyse hos deltagere med bilateral knæartrose blive bestemt ved hjælp af en foruddefineret strategi: (1) knæet med størst smerte i hvile eller under aktivitet vil blive valgt; (2) hvis smerteintensiteten er ens, vil knæet med større radiografisk sværhedsgrad (Kellgren-Lawrence-grad) blive valgt; (3) hvis både smerte og radiografisk sværhedsgrad er ens, vil det dominante ben (den ekstremitet foretrukket til at sparke en bold) blive udpeget som målnæet. Målnæet vil tjene som referenceknæet til opfølgende målinger, herunder SmO₂ og knæspecifikke kliniske vurderinger.

Så vidt vi ved, har intet tidligere studie direkte sammenlignet SmO₂-parametre mellem personer med knæartrose og raske kontroller. Derfor blev et studie, der undersøgte SmO₂-ændringer i en lignende muskelgruppe og brugte den samme måleteknik hos personer, der gennemgik rekonstruktion af forreste korsbånd, brugt som reference. Stikprøvestørrelsesestimat blev udført ved hjælp af G*Power-software (version 3.1) baseret på en to-halet uafhængig stikprøve t-test-model til sammenligning af middelforskellen mellem to grupper. Effektstørrelsen rapporteret for VMO SmO₂ i referencestudiet (Cohen's d = 1,02) blev brugt til beregningen. Med et alfaindsats på 0,05, statistisk styrke på 0,80 og en gruppeallokeringsratio på 1:1 blev den nødvendige stikprøvestørrelse beregnet til 17 deltagere pr. gruppe, hvilket resulterer i i alt 34 deltagere.

Før målingerne vil deltagerne hvile i siddeposition i 10 minutter. Smerteintensitet vil blive vurderet ved hjælp af Visual Analog Scale (VAS). Efter hvilen vil SmO₂-målinger blive udført ved hjælp af en nær-infrarød spektroskopienhed (Moxy Monitor) placeret over VMO-musklen. Baseline SmO₂-værdier vil blive registreret i løbet af en 60-sekunders måleperiode.

Efter baselinemålingen vil deltagerne udføre en standardiseret minibøjningsøvelse. Minibøjningen blev valgt som en sikker og funktionel lukket-kædeøvelse, der almindeligvis bruges hos personer med knæartrose for at aktivere den nedre ekstremitets muskulatur, og den blev kombineret med isometrisk hofteadduktion ved hjælp af en bold placeret mellem knæene for at forbedre vastus medialis obliquus-aktivering og medial knæstabilisering. Umiddelbart efter motion vil VMO-muskeliltning blive overvåget, og genopretningsprocessen vil blive registreret. Genopretningstid vil blive defineret som den varighed, der kræves for at SmO₂-værdien vender tilbage til sit baseline-niveau, mens deltageren hviler i siddeposition.

Efter afslutning af genopretningsmålingerne vil deltagerne hvile i 10 minutter for at minimere træthedseffekter. Derefter vil muskelstyrke blive vurderet ved hjælp af en isokinetisk dynamometer gennem maksimale frivillige isometriske knæekstensionskontraktioner udført ved 15° knæfleksion. Denne ledvinkel blev valgt, fordi vastus medialis obliquus udviser større aktivering nær terminal knæekstension. Derudover placerer testning ved 15° kvadricepsen i en biomekanisk fordelagtig position for drejningsmomentproduktion, samtidig med at ledspænding minimeres. Deltagerne vil udføre tre maksimale kontraktioner, hver varer ca. 6 sekunder, med standardiseret verbal opmuntring og 60-sekunders hvileintervaller; den gennemsnitlige toppeværdi for drejningsmoment vil blive brugt til analyse. Funktionel præstation vil derefter blive vurderet ved hjælp af 30-sekunders sid-til-stå-testen. Alle målinger vil blive udført under en enkelt session, og deltagerne vil ikke blive fulgt longitudinelt.

Statistiske analyser vil blive udført ved hjælp af SPSS. Datafordeling vil blive vurderet ved hjælp af normalitetstests. Beskrivende statistik vil blive præsenteret som middelværdi ± standardafvigelse eller median som passende. Gruppeforskelle mellem personer med knæartrose og raske kontroller vil blive analyseret ved hjælp af uafhængig stikprøve t-test eller Mann-Whitney U-test. Sammenhænge mellem muskeliltningsparametre, muskelstyrke, funktionel præstation og smerte vil blive undersøgt ved hjælp af Pearson eller Spearman korrelationsanalyser. En p-værdi < 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikant.