Interwencja nerwowo-mięśniowa ukierunkowana na mechanizmy obciążenia ACL u zawodniczek

Ważność problemu. Drugie uszkodzenie ACL, niezależnie od tego, czy jest to uraz przeszczepu po tej samej stronie, czy więzadła przeciwległego, jest coraz większym problemem po rekonstrukcji. Oprócz utraty dodatkowego roku uprawiania sportu, rosnących kosztów opieki zdrowotnej i zwiększonego stresu psychicznego, ponowne urazy i późniejsza operacja rewizyjna mają znacznie gorsze wyniki w porównaniu z tymi po wstępnej rekonstrukcji. Zgłaszano, że drugie urazy występują z częstością 1 na 17 (6%) w ciągu pierwszych dwóch lat po operacji. Jednak częstość występowania drugiej łzy wynosiła 29%. Jest to znacznie więcej niż początkowe urazy ACL, które występują z częstością 1 na 60 do 100. Czynnikami ryzyka drugiego urazu są młodsi sportowcy 6, którzy wcześnie wracają do zajęć sportowych na wysokim poziomie. Obie płcie są narażone na ryzyko drugiego urazu ACL, przy czym kobiety zgłaszają większe ryzyko urazu kontralateralnego, a mężczyźni mają zwiększone ryzyko urazu ipsilateralnego. Dlatego niezwykle ważne jest włączenie obu płci do drugiego programu zapobiegania urazom ACL.

Poprawa wiedzy naukowej i praktyki klinicznej: Pacjenci wykazują zróżnicowane reakcje po urazie ACL, w tym ich zdolności funkcjonalne, biomechanikę ruchu, sprawność nerwowo-mięśniową i siłę mięśnia czworogłowego. Opierając się na naszej wcześniej finansowanej pracy, badacze proponują prospektywną ocenę tych różnych cech pacjentów, próbując zidentyfikować odrębne grupy o różnych poziomach ryzyka drugiego urazu (Cel 1). Nasza poprzednia praca ujawniła, że ​​wśród nieuszkodzonych zawodniczek istnieją trzy grupy ryzyka. Znaczenie identyfikacji grup pacjentów o odmiennych potrzebach jest ogromne. Prospektywna identyfikacja pacjentów z grupy ryzyka, którzy są najbardziej odpowiednimi odbiorcami wzmocnionego leczenia, prawdopodobnie zmniejszy drugie ryzyko ACL i zapewni skuteczniejsze dostarczanie zasobów opieki zdrowotnej po ACLR. Grupa Cincinnati opisała to zróżnicowanie u pacjentów z niedoborem ACL jako „zasadę jednej trzeciej”, przy czym jedna trzecia pacjentów jest w stanie funkcjonować bez ograniczeń i nie musi przechodzić stabilizacji chirurgicznej, jedna trzecia dostosowuje swój poziom aktywności bez operacji, a jedna trzecia wymaga operacji wykonywania codziennych czynności bez niestabilności kolana. Schemat klasyfikacji opisany przez University of Delaware również dzieli pacjentów z niedoborem ACL na grupy trzecie, w tym copers (bez ograniczeń w zdolnościach), non-copers (niezdolni do funkcjonowania bez niestabilności kolana) lub potencjalni copers (osoby, które mają potencjał do funkcjonowania bez ACLR). Istnieją dowody na to, że te różnice w zdolnościach funkcjonalnych i charakterystyce ruchowej utrzymują się po ACLR. Randomizowane badanie kliniczne wykazało, że osoby, które wykazują słabą stabilność i funkcję kolana po urazie, mogą potrzebować dodatkowego czasu, aby powrócić do poziomów funkcjonalnych sprzed urazu. Ponadto niektórzy mogą nie być w stanie rozwinąć odpowiedniej symetrii siły mięśnia czworogłowego uda, aby wspierać powrót do sportów na wysokim poziomie. Dane te wskazują, że nie wszyscy pacjenci doświadczają tej samej wielkości lub czasu trwania upośledzeń i objawów po ACLR. W związku z tym może być konieczne zastosowanie wielu strategii rehabilitacji pooperacyjnej, aby ułatwić optymalną opiekę nad pacjentem i wyniki.

Opierając się na zasadzie jednej trzeciej, identyfikacja odrębnych grup pacjentów o wyjątkowych potrzebach po operacji to nowatorskie podejście do integracji optymalnych strategii zapobiegania drugim urazom. Czynniki ryzyka pierwotnego urazu dostarczają ważnego wglądu w podstawowe deficyty biomechaniczne i nerwowo-mięśniowe, które mogą utrzymywać się po urazie i rekonstrukcji ACL. Wykorzystując technikę grupowania analizy statystycznej, zidentyfikowano odrębne grupy o względnym ryzyku uszkodzenia ACL po raz pierwszy, w tym grupy niskiego, umiarkowanego i wysokiego ryzyka. Stabilność postawy pojedynczej kończyny w połączeniu ze zmiennymi biomechanicznymi, w tym pionową siłą reakcji podłoża (vGRF), minimalnym momentem przywodzenia biodra w płaszczyźnie czołowej i kątem miednicy podczas lądowania ze skokiem w dół, zostały zidentyfikowane jako istotne czynniki przyczyniające się do obciążenia kolana w płaszczyźnie czołowej, zastępczej dla ryzyka urazu ACL. Ta praca wykazała istnienie rozpoznawalnych grup sportowców, którzy są bardziej odpowiedni do ukierunkowanej interwencji treningu nerwowo-mięśniowego (TNMT), aby zapobiec urazowi ACL po raz pierwszy.

Czynniki, które przyczyniają się do pierwotnego ryzyka uszkodzenia ACL, stanowią ważny wgląd w podstawowe deficyty, które mogą utrzymywać się po urazie i rekonstrukcji ACL. Wiek i poziom aktywności są istotnymi czynnikami, ponieważ młode aktywne osoby są najbardziej prawdopodobną kohortą, która dozna drugiego zerwania ACL. Czynniki chirurgiczne obejmują zmniejszenie rozmiaru przeszczepu, użycie alloprzeszczepu, pionową pozycję przeszczepu i luźny przeszczep. Anatomiczne czynniki ryzyka mogą również przyczyniać się do ryzyka urazu ACL i obejmują zwiększenie nachylenia płaskowyżu tylno-dolnego bocznego kości piszczelowej i zmniejszenie szerokości karbu. Prawdopodobnie rolę odgrywają również czynniki genetyczne. Chociaż zachęcające jest zidentyfikowanie tak wielu potencjalnych czynników, które mogą przyczynić się do drugiego ryzyka urazu ACL, żadnego z tych czynników nie można zmodyfikować poprzez interwencję niechirurgiczną. Zidentyfikowano modyfikowalne środki biomechaniczne i nerwowo-mięśniowe związane z drugim uszkodzeniem ACL. Poprzednie prace naszego laboratorium obejmowały prospektywne badanie kliniczne, sportowcy, którzy przeszli ACLR, przeszli testy przed powrotem do sportów obrotowych i ciętych. Trzynastu sportowców doznało kolejnej kontuzji. Specyficzne parametry predykcyjne urazu zidentyfikowane podczas testów obejmowały moment rotacji wewnętrznej netto niezajętego biodra, wzrost całkowitego ruchu kolana w płaszczyźnie czołowej, większą asymetrię wewnętrznego momentu prostownika kolana przy początkowym kontakcie oraz deficyty stabilności postawy pojedynczej nogi zajętej kończyny . Parametry te przewidywały drugi uraz w tej populacji z doskonałą czułością (0,92) i specyficznością (0,88).

Różnice w zdolnościach funkcjonalnych po ACLR można różnicować nie tylko cechami biomechanicznymi i nerwowo-mięśniowymi. Klinicznie mierzone osłabienie mięśni może utrzymywać się przez lata po ACLR. Siła mięśnia czworogłowego jest silnie związana z pomiarami funkcji kolana u sportowców, którzy przeszli ACLR. Podczas gdy sama siła ścięgien może nie wykazywać znaczącego wpływu na funkcję kolana po urazie i rekonstrukcji ACL, aktywacja ścięgien może być ważnym elementem kontroli nerwowo-mięśniowej zrekonstruowanego kolana, zwłaszcza u kobiet, które mają tendencję do „dominacji mięśnia czworogłowego”. Ponadto deficyty w stosunku produkcji momentu obrotowego ścięgien podkolanowych do mięśnia czworogłowego również wydają się być kluczową zmienną w pierwotnym modelu ryzyka urazu ACL. Związek między osłabieniem mięśni a zróżnicowanym ryzykiem drugiego urazu nie został ustalony. Zrozumienie wzajemnych zależności może jednak mieć kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych, specyficznych dla grupy programów interwencyjnych i zmniejszenia ryzyka drugiego urazu.

Obecnie nie wiadomo, czy środki biomechaniczne i kliniczne mogą skutecznie rozróżnić grupy pacjentów, którzy są najbardziej narażeni na drugie uszkodzenie ACL. Ocena mechaniki ruchu i charakterystyki klinicznej, w tym siły, stabilności kończyn i funkcji zgłaszanych przez pacjenta, w czasie, gdy pacjent rozpoczyna trening sportowy, może dać wgląd w zróżnicowane odpowiedzi po ACLR. W przypadku zidentyfikowania odrębnych grup pacjentów informacje te można wykorzystać do zapewnienia zróżnicowanych interwencji w oparciu o ryzyko drugiego urazu. W celu 2 tej propozycji badacze ocenią efekty zróżnicowanych interwencji rehabilitacyjnych. Naszym celem eksploracyjnym będzie pierwszy krok w tłumaczeniu opartego na biomechanice algorytmu grupowego na zastosowanie kliniczne w celu zindywidualizowanej kategoryzacji ryzyka. Wyniki tej pracy mogą zapoczątkować zmianę paradygmatu w leczeniu i promować bardziej efektywne wykorzystanie zasobów opieki zdrowotnej poprzez zapewnienie lepszej opieki pacjentom, którzy są najbardziej narażeni na wtórne urazy.

Wpływ na opiekę nad pacjentem. Jednym z czynników przyczyniających się do drugiego urazu ACL jest niepełna lub nieskuteczna rehabilitacja. Nieprawidłowe wzorce nerwowo-mięśniowe i biomechaniczne są powszechnie obserwowane do 2 lat po ACLR i mogą pomóc wyjaśnić wysoki wskaźnik drugiego uszkodzenia ACL. Deficyty w kontroli nerwowo-mięśniowej obu kończyn dolnych po ACLR są bezpośrednio związane z ryzykiem drugiego urazu ACL i mogą być nie tylko wynikiem początkowego urazu kolana i późniejszej operacji, ale mogą również charakteryzować wzorce ruchowe sportowca przed urazem. Dlatego identyfikacja i późniejsze ukierunkowane leczenie nieprawidłowych wzorców ruchu obu kończyn po ACLR ma kluczowe znaczenie nie tylko dla maksymalizacji funkcjonalnej regeneracji, ale także dla zmniejszenia ryzyka drugiego urazu ACL. Chociaż programy treningu nerwowo-mięśniowego skutkują zmniejszeniem o 73,4% ryzyka bezkontaktowego pierwotnego urazu ACL w porównaniu z osobami, które nie uczestniczą w treningu nerwowo-mięśniowym, skuteczność podobnych programów w zmniejszaniu ryzyka drugiego urazu ACL nie została zbadana.

Oparty na dowodach program ukierunkowanego treningu nerwowo-mięśniowego (TNMT) został zaprojektowany, aby zapobiegać drugiemu uszkodzeniu ACL. Ten program treningowy został opracowany z uwzględnieniem modyfikowalnych czynników związanych z ryzykiem drugiego urazu, zasad uczenia się motorycznego oraz starannego doboru ćwiczeń, które mogą najskuteczniej modyfikować nieprawidłowe programy nerwowo-mięśniowe. W Celach 2 i 3 tej konkurencyjnej propozycji odnowienia badacze ocenią efekty różnych interwencji terapeutycznych. W szczególności badacze ocenią skuteczność TNMT, w tym wykorzystanie wizualnego i werbalnego biofeedbacku. Walidacja tego opartego na dowodach programu TNMT późnej fazy może znacząco wpłynąć na wzorce praktyki klinicznej poprzez jego integrację z warunkami rehabilitacji i służyć jako krytyczny czynnik w zmniejszaniu ryzyka drugiego urazu. Ostatecznie ustalenie, czy mniej intensywne programy treningowe HOME i STAN są skutecznymi interwencjami dla pacjentów, u których ryzyko drugiego uszkodzenia ACL jest mniejsze, może okazać się ogromną oszczędnością czasu i kosztów dla pacjentów i systemu opieki zdrowotnej.