筋肉と腱の特性が膝関節置換前後の機能変化にどのように寄与するか
膝関節置換前後の筋腱力学の変化と機能変化への寄与
調査の概要
状態
条件
詳細な説明
変形性関節症は、大腿骨と脛骨の関節面の変性を引き起こし、最終段階の介入は、人工膝関節全置換術 (TKA) 外科手術を使用してこれらの関節面を交換することです。 TKA を受けている患者の場合、外科的紹介から手術日までの待機期間中、機能的能力が大幅に低下します。 手術後、これらの患者の機能は改善されますが、TKA を受けていない健康な個人と同じ機能レベルには達しません。 機能的能力を客観的に測定するために、強度、可動性、およびバランスのさまざまなテストを評価できます。 今日まで、機能的能力のこれらの客観的尺度が手術前の待機期間を通じてどのように変化するか、およびこれが手術後のレベルとどのように比較されるかを評価する研究は実施されていません. これらの機能の変化の背後にあるメカニズムをさらに理解するために、電気的検査と超音波画像を使用して筋肉と腱の生理学的測定を行うことができます。 TKA患者と健常対照者の機能の変化とともに生理学の変化を評価することにより、TKAを受けている患者の機能の観察可能な変化の根底にあるメカニズムと、これが健常対照者の通常の生理学的変化とどのように比較されるかをよりよく理解することができます.
人工膝関節全置換術を受ける患者は、5回の個別の検査機会（1、TKAの紹介直後、2、紹介と手術の中間点、3、手術の2週間前、4、手術後6週間、5、6）で検査室を訪れます。術後数ヶ月。 各テストセッションで、参加者は全体的な機能能力に関連するアンケートに記入することから始めます。 次に、上半身と下半身の機能テストを実行して、四肢に依存する機能能力の測定値を取得します。 機能測定に続いて、膝と大腿四頭筋群を取り囲む筋肉と腱の安静時の測定は、超音波画像と皮膚表面での測定の組み合わせを使用して取得されます。 参加者は、その後の測定中に筋肉活動を測定するために、大腿四頭筋とハムストリングスの筋肉群を構成する筋肉に表面筋電図 (sEMG) 電極を装着します。 筋肉反射活動は、皮膚表面に配置された炭素刺激電極を介して大腿神経の最大下および最大電気刺激によって評価されます。 参加者は、力変換器に対して可能な限り足を伸ばす必要がある 3 つの最大随意収縮 (MVC) を実行します。 筋肉活性化のレベルを評価するために、MVCの前、最中、および後に刺激が適用されます。 MVC から、5、10、25、50 および 75% MVC のサブ最大トラッキング タスクが確立されます。 参加者の前の画面に表示される力を使用して、力の安定性を定量化するために、これらの力レベルまで収縮を生成し、力レベルを 5 秒間維持する必要があります。 これらの最大下追跡タスク中に、超音波プローブは、大腿四頭筋と腱の間の接合部に配置され、腱の機械的特性の定量化のために腱の伸びを記録します。
これらの手順は、TKA を受けている 30 人の患者の外科的脚に対して行われ、時間点全体で脚間の違いを比較し、患者グループに年齢と性別が一致する TKA を受けていない 30 人の健康な対照参加者もこれらの対策を実行しますテスト セッション間で同じ間隔を使用して、非支配的な脚。 測定値は、患者の手術と健康なコントロールの非利き足の間で比較され、患者グループの経時的な違いと、これが同じ期間の健康な集団の通常の変化とどのように比較されるかを評価します。 この研究では、手術前の生理学的変化のどの測定値が患者の機能の最適化と手術後の改善を最もよく予測するかを決定しようとします.
研究の種類
入学 (予想される)
連絡先と場所
研究場所
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British Columbia
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Kelowna、British Columbia、カナダ、V1V 1V7
- University of British Columbia
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 整形外科医から片側人工膝関節全置換術を受けるように勧められ、
- 変形性膝関節症または股関節症と診断されていない、年齢および性別が一致した対照者
- 英語を読み、話し、理解する
除外基準:
- 膝または股関節の以前の置換
- 典型的な加齢に伴う衰えを超える心血管疾患または神経疾患
- 大腿四頭筋腱の手術を受けました
- 過去 6 か月以内にいずれかの脚に重大かつ最近の怪我または手術を受けたことがある
- 電子機器が埋め込まれている場合、電気刺激プロトコルからの除外
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 観測モデル：コホート
- 時間の展望：見込みのある
コホートと介入
グループ/コホート |
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忍耐
人工膝関節全置換術を受けている方
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コントロール
人工膝関節全置換術を受けていない人で、患者グループと年齢と性別が一致している。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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膝伸展強度の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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ダイナモメーターを使用して測定された最大等尺性膝伸展は、参加者がスネをダイナモメーターにできるだけ強く押し付けることによって測定されます。
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研究完了まで、平均1.5年
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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力の安定性の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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画面に表示されたターゲットラインをなぞりながら、膝伸筋の力をコントロールする能力を測定します。
力の変動係数を使用して評価され、変動係数が高いほど収縮が安定しなくなります。
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研究完了まで、平均1.5年
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ヤング率の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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腱の寸法 (長さと断面積) に正規化された腱の剛性で構成される腱の材料特性。
これは、応力とひずみの関係の傾きとして計算されます。適用された力による腱の伸びが小さいほど、ヤング率が高くなります。
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研究完了まで、平均1.5年
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タイムアップとゴータスクの変更
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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椅子から立ち上がる能力、定義された距離をコーンまで歩く能力、コーンの周りを回って椅子に戻る能力の尺度。
時間は、椅子から立ち上がってから、参加者が再び椅子に座るまでの時間と見なされます。
この測定値は、動的バランス制御の指標を提供します。
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研究完了まで、平均1.5年
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バランスの変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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二足歩行、タンデム、片足立ちの間の力プラットフォームからの姿勢の揺れを評価して、参加者がタスク全体でバランスを取る能力を判断し、難易度を高めます。
参加者は、できる限り、または 60 秒までスタンスを維持する必要があります。
圧力中心の動きを解析することで揺れを評価します。
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研究完了まで、平均1.5年
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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握力の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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参加者にハンドヘルドダイナモメーターを握らせることによって測定された握力。
これは全体的な強さの指標を提供します。
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研究完了まで、平均1.5年
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膝の可動域の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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膝関節の可動性と、参加者が自発的に膝を完全な可動域で動かす能力を評価するために使用されます。
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研究完了まで、平均1.5年
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椅子上げ30秒の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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椅子に座った状態から、30 秒間に立ち上がるまでの回数。
筋持久力の機能的尺度を提供します。
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研究完了まで、平均1.5年
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36 項目の簡易健康調査 (SF-36) スコアの変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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活力、身体機能、身体の痛み、一般的な健康認識、身体的、感情的、社会的役割、および精神的健康に関連する健康状態を定量化するために使用されるアンケート。
このアンケートは、患者グループと対照グループの両方によって完了されます。
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研究完了まで、平均1.5年
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西オンタリオ大学とマクマスター大学の変形性関節症指数 (WOMAC) の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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変形性関節症の関節の痛み、障害、および関節のこわばりを評価するために使用されるアンケート。
このアンケートは、患者グループのみが記入します。
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研究完了まで、平均1.5年
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膝の損傷と変形性関節症の転帰スコア (KOOS) の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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膝と関連する問題についての患者の意見を評価するために使用されるアンケート。
このアンケートは、患者グループのみが記入します。
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研究完了まで、平均1.5年
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筋断面積の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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超音波画像を用いた大腿四頭筋とハムストリングスの筋肉群の断面積の測定。
断面の筋肉の静的な超音波画像が取得され、断面積を測定するために筋肉の境界がトレースされます。
この測定値は、患者グループの手術前後の筋肉サイズの変化を示します。
対照群の筋肉ＣＳＡを測定して、患者群と比較対照する。
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研究完了まで、平均1.5年
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腱の長さの変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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超音波画像を用いた大腿四頭筋と膝蓋腱の長さの測定。
腱の画像が取得され、腱の長さは筋腱接合部から骨への腱の付着部まで測定されます。
テスト時間枠全体で腱の長さに変化があるかどうか、または患者グループの手術に直接関連するかどうかを理解するために使用され、対照群は対照比較として機能します。
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研究完了まで、平均1.5年
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腱断面積の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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超音波画像を用いた大腿四頭筋と膝蓋腱の腱断面積の測定。
断面の腱の静的な超音波画像が取得され、腱の境界が測定された断面積にトレースされます。
テスト時間枠全体で腱のサイズに変化があるかどうか、または患者グループの手術に直接関連するかどうかを理解するために使用され、対照群は対照比較として機能します。
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研究完了まで、平均1.5年
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筋肉反射の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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大腿神経の電気刺激で誘発される大腿四頭筋の筋肉反射。
筋肉の反射フィードバックを評価するために使用され、より大きな反射振幅はより良い反射フィードバックを表します。
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研究完了まで、平均1.5年
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筋活動の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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筋肉の活性化は、大腿四頭筋とハムストリングスの筋肉群の表面筋電図法で評価され、最大および最大下の追跡タスクを実行するために必要な筋肉の活性化の量を決定します。
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研究完了まで、平均1.5年
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腱の緊張の変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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大腿四頭筋の腱の伸びとして定量化された腱の機械的特性は、その安静時の長さに正規化され、パーセンテージで表されます。
この測定値は、大腿四頭筋とその腱の筋腱接合部のリアルタイムの超音波記録を使用して、最大収縮と最大下収縮の間に取得されます。
収縮中の腱の伸び量を測定し、これを安静時の腱の長さに正規化して、腱のひずみを取得します。
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研究完了まで、平均1.5年
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腱ストレスの変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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腱の断面積に作用する力の量として測定される腱の機械的特性。
これは、安静時の腱の断面積に対する力の比率として計算され、筋肉からの負荷を分散する腱の能力の指標を提供します。
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研究完了まで、平均1.5年
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腱の硬さの変化
時間枠：研究完了まで、平均1.5年
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与えられた力の量に対する腱の伸びの量として測定される腱の機械的特性。
これは、腱の力と伸びの関係の勾配として計算されます。ここで、力の量が大きく、腱の伸びの量が少ないほど、勾配が急になり、腱が硬くなります。
伸びは超音波画像を使用して取得され、力は最大下のタスク中に生成される力の量です。
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研究完了まで、平均1.5年
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Jennifer Jakobi, PhD、University of British Columbia
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (予想される)
一次修了 (予想される)
研究の完了 (予想される)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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