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内側半月板後根断裂は歩行時の動的な膝関節ストレスを増強させる
近年,変形性膝関節症と内側半月板後節損傷との関連性を検討した報告が増えております.
なかでも内側半月板後根断裂が疼痛や変形性膝関節症の進行との関連性があることが示唆されております.
今回は内側半月板後根断裂は歩行時の動的な膝関節ストレスを増強させる可能性を示唆する研究論文をご紹介させていただきます.
今回ご紹介する論文
Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2022 Dec 19. doi: 10.1007/s00167-022-07285-9. Online ahead of print.
Medial meniscus posterior root tears and partial meniscectomy significantly increase stress in the knee joint during dynamic gait
Qiang Yang # 1 2, Xiao-Yu Zhu # 1, Jia-Yi Bao # 1, Ji Zhang 1, An-Qi Xue 1, Ding-Yu Wang 3, Zu-Ming Mao 1, Jia-Wei Tang 1, Dong Jiang 4, Yubo Fan 5, Feng Zhao 6
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PMID: 36534149 DOI: 10.1007/s00167-022-07285-9
今回ご紹介する論文は2022年に掲載された論文です.
研究の目的
Purpose: As a simple and invasive treatment, arthroscopic medial meniscal posterior horn resections (MMPHRs) can relieve the obstructive symptoms of medial meniscus posterior root tears (MMPRTs) but with the risk of aggravating biomechanical changes of the joint. The aim of this study was to analyze dynamic simulation of the knee joint after medial meniscus posterior root tear and posterior horn resection.
関節鏡下内側半月板後方角切除術(MMPHRs)は簡便かつ侵襲的な治療法として,内側半月板後根断裂(MMPRTs)の閉塞症状を緩和することができますが,関節の生体力学的変化を悪化させる危険性を伴います.
この研究では内側半月板後根断裂および後角切除術後の膝関節の動的シミュレーションを分析することを目的としております.
研究の方法
Methods: This study established static and dynamic models of MMPRTs and MMPHRs on the basis of the intact medial meniscus model (IMM). In the finite element analysis, the three models were subjected to 1000 N axial static load and the human walking gait load defined by the ISO14243-1 standard to evaluate the influence of MMPRTs and MMPHRs on knee joint mechanics during static standing and dynamic walking.
この研究では,無傷の内側半月板モデル(IMM)を基に,内側半月板後根断裂と内側半月板後方角切除術の静的・動的モデルを構築しております.
有限要素解析では,3つのモデルに1000Nの静的軸荷重とISO14243-1規格で定義された人間の歩行荷重を与え,内側半月板後根断裂と内側半月板後方角切除術が静的立位と動的歩行時の膝関節力学に与える影響を評価しております.
研究の結果
Results: In the static state, the load ratio of the medial and lateral compartments remained nearly constant (2:1), while in the dynamic state, the load ratio varied with the gait cycle. After MMPHRs, at 30% of the gait cycle, compared with the MMPRTs condition, the maximum von Mises stress of the lateral meniscus (LM) and the lateral tibial cartilage (LTC) were increased by 166.0% and 50.0%, respectively, while they changed by less than 5% during static analysis. The maximum von Mises stress of the medial meniscus (MM) decreased by 55.7%, and that of the medial femoral cartilage (MFC) increased by 53.5%.
静的状態では内側コンパートメントと外側コンパートメントの荷重比はほぼ一定(2:1)でありましたが,動的状態では荷重比が歩行周期に伴って変化しております.
内側半月板後方角切除術後,歩行周期の30%において内側半月板後根断裂の状態に比べ,外側半月板(LM)と外側脛骨軟骨(LTC)の最大応力が静的解析では5%未満の変化だったのに対し,それぞれ166%と50%増大しております.
内側半月板(MM)の最大応力は55.7%減少し,内側大腿軟骨(MFC)のそれは53.5%増加しております.
研究の結論
Conclusion: After MMPHRs, compared with MMPRTs, there was no significant stress increase in articular cartilage in static analysis, but there was a stress increase and concentration in both medial and lateral compartments in dynamic analysis, which may aggravate joint degeneration. Therefore, in clinical treatments, restoring the natural structure of MMPRTs is first recommended, especially for physically active patients.
内側半月板後方角切除術後では内側半月板後根断裂と比較して,静的解析では関節軟骨に有意な応力増加は認められませんでしたが,動的解析では内側・外側ともに応力増加と集中が認められ,関節変性を増悪させる可能性があります.
したがって臨床治療においては、特に身体活動的な患者に対しては,内側半月板後根断裂の自然な構造を回復させることがまず推奨されます.
今回は内側半月板後根断裂は歩行時の動的な膝関節ストレスを増強させる可能性を示唆する研究論文をご紹介させていただきました.
こういった結果から考えると変形性膝関節症例に対して理学療法を行う場合には半月板の評価を行うことが必須となりそうですね.