Vergleiche der mechanischen Eigenschaften von Sehnenstrukturen

Das patellofemorale Schmerzsyndrom (PFPS) ist eine häufige Knieerkrankung. Aus der Literaturrecherche kann man in verschiedenen Forschungsarbeiten oder klinischen Studien inkonsistente Ergebnisse zur Wirkung von therapeutischem Training bei Patienten mit PFPS finden. Ein möglicher Grund für die Meinungsverschiedenheit könnte das Fehlen einer klaren Ätiologie der patellofemoralen Schmerzen sein. Das derzeit am weitesten verbreitete Konzept für die Entstehung von patellofemoralen Schmerzen ist eine abnormale seitliche Bewegung der Patella. Ein Faktor, der dieses Maltracking verursacht, ist ein Ungleichgewicht des Weichgewebes um die Patella herum. Frühere Studien, die die Inkonsistenz der Amplitude der Muskelaktivität und des Zeitpunkts der Muskelfeuerung bei Vastus medialis obliquus (VMO) und Vastus lateralis (VL) zeigten, könnten zum Ungleichgewicht des Weichgewebes beitragen. Eine weitere neuromuskuläre Erkrankung, die elektromechanische Verzögerung von VMO und VL bei Patienten mit PFPS, wurde jedoch nicht umfassend untersucht. Wir stellten die Hypothese auf, dass Menschen mit PFPS eine längere elektromechanische Verzögerung von VMO haben als die von VL. Ziel dieses dreijährigen Projekts ist es, die elektromechanische Verzögerung von VMO mit der von VL bei Menschen mit PFPS im ersten Jahr zu vergleichen. Im zweiten Jahr werden wir die viskoelastischen Eigenschaften von Sehnenstrukturen, den Schlüsselkomponenten, die diese elektromechanische Verzögerung hervorrufen, von VMO und VL in vivo weiter untersuchen. Im letzten Jahr werden wir die Wirkung eines Trainingsprogramms auf die mechanischen Eigenschaften von VMO und VL bei Menschen mit PFPS untersuchen. Wir gehen davon aus, dass wir in beiden Fällen 30 Patienten mit PFPS als Versuchsgruppe und 30 gesunde Personen als Kontrollgruppe rekrutieren werden erstes und zweites Jahr. Im dritten Jahr werden wir 60 Patienten mit PFPS rekrutieren, 30 davon erhalten ein spezifisches Trainingsprogramm und die anderen gehören zur Kontrollgruppe.

Die hervorgerufene elektromechanische Verzögerung von VMO ist definiert als das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem VMO eine elektrische Stimulation erhält, und dem Zeitpunkt, zu dem die Patellabewegung aufgrund der VMO-Kontraktion einsetzt. Die viskoelastischen Eigenschaften von Sehnenstrukturen werden durch eine Ultraschalluntersuchung unter willkürlichen Kontraktionsbedingungen untersucht. Das abgegebene Drehmoment während der isometrischen Kniestreckung bei 80° Beugung wird mit einem Dynamometer gemessen. Der Proband wird angewiesen, innerhalb von 5 Sekunden eine allmählich zunehmende Kraft vom entspannten Zustand bis zur maximalen willkürlichen Kontraktion zu erzeugen, gefolgt von einer allmählichen Entspannung ebenfalls innerhalb von 5 Sekunden. Gleichzeitig wird die Dehnung der tiefen Aponeurose des VMO oder VL durch das Ultraschallbild erfasst, das zur anschließenden Analyse von einem Zeitgeber mit dem Drehmomentsignal synchronisiert wird. Die Steifigkeit, der Elastizitätsmodul und die Hysterese der Sehnenstrukturen werden berechnet, um ihre viskoelastischen Eigenschaften darzustellen.

Abschließend wird dem Probanden ein 8-wöchiges Trainingsprogramm mit einem EN-Dynamic-Gerät verschrieben, um eine Kniestreckung von 45° auf 0° Flexion durchzuführen. Der Trainingserfolg wird mit der elektromechanischen Verzögerung von VMO und VL bewertet. Und wir werden auch die Auswirkung des Übungsprogramms auf die mechanischen Eigenschaften von Sehnenstrukturen untersuchen.