Neuronale Korrelate der sensomotorischen Kontrolle des Knies bei Patienten mit patellofemoralem Schmerzsyndrom

Patellofemorale Schmerzen (PFP) sind eine der am häufigsten gemeldeten Knieerkrankungen bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen. PFP kann fast 30 % der jungen Erwachsenen betreffen und betrifft am häufigsten diejenigen, die sportliche Aktivitäten wie Laufen, Springen und Schneiden ausüben. Schmerzen während der Bewegung wirken sich auch negativ auf die Belastung des patellofemoralen Gelenks aus, was sich in einer verstärkten Hüftbewegung in der Frontal- und Transversalebene bei Aktivitäten des täglichen Lebens zeigt. Während die biomechanischen und anatomischen Komponenten, die zu Knieschmerzen beitragen, gut bekannt sind, sind die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen weniger verstanden. Bei Erwachsenen mit chronischen Schmerzen (z. B. Arthrose) zeigen Patienten bei sensorischen Tests häufig eine stärkere Aktivierung des „Schmerznetzwerks (z. B. anteriorer cingulärer Kortex, Thalamus)“ im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen, möglicherweise aufgrund einer langfristigen Aktivierung peripherer Rezeptoren, die zu Überempfindlichkeit führt. Darüber hinaus führt das Auslösen von Schmerzen (z. B. durch Drücken auf einen Daumennagel) zu einer ähnlichen neuronalen Aktivierung des Schmerznetzwerks bei Personen mit chronischen Schmerzsymptomen.

Obwohl diese Studien für das Verständnis von Schmerzen bei neuronalen Funktionen unerlässlich waren, sind sie auf bestimmte Populationen beschränkt (z. B. Fibromyalgie, Osteoarthritis) und reproduzieren die Schmerzen, die bei täglichen Aktivitäten auftreten, nicht angemessen. Herkömmliche Ansätze, bestehend aus Orthesen und Physiotherapie, die sich auf die Stärkung der Kniestrecker konzentrieren, konnten die Schmerzen nicht lindern. Darüber hinaus waren Interventionen, die aus Bewegungstherapie bestehen, nicht bei allen Patienten mit PFP wirksam, und andere Schmerzreduktionstechniken, wie z. B. die direkte elektrische Stimulation des motorischen Kortex, führten nicht zu einer verbesserten motorischen Funktion oder einer dauerhaften Schmerzlinderung. Die Forscher dieser Studie gehen davon aus, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass das gesamte sensomotorische Netzwerk, das an der Verarbeitung sensorischer und kognitiver Reize für die motorische Kontrolle beteiligt ist, nicht angemessen herausgefordert wird. Um Schmerzen wirksam zu behandeln und diesen Zustand zu bewältigen, sind die neuronalen Korrelate von Schmerz und sensomotorischer Kniekontrolle bei Patienten mit PFP erforderlich.

Um das Schmerznetzwerk bei Patienten mit PFP angemessen beurteilen zu können, ist die Replikation der Knie- und Hüftbewegung bei gleichzeitiger Messung der Nervenfunktion erforderlich. Das Forschungsteam hat erfolgreich eine kombinierte Knie- und Hüftstreckungs- und -beugungsaufgabe entwickelt, die sicher mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) eingesetzt werden kann. Die Forscher gehen davon aus, dass Personen mit PFP im Vergleich zu zuvor gesammelten Daten eine verminderte sensomotorische Aktivität und eine erhöhte Aktivität des Schmerznetzwerks während der Knie- und Hüftbeugungs- und -streckungsaufgabe aufweisen.

Der Studienbesuch besteht aus einer Magnetresonanztomographie (MRT)-Sitzung mit einem GE SIGNA™ Premier 3.0 Tesla MR-Scanner. Der MRT-Teil des Studienbesuchs wird in 75 Minuten oder weniger abgeschlossen sein und der gesamte Besuch wird bis zu 3 Stunden dauern.