Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020; 87(1):17-23 | DOI: 10.55095/achot2020/002
Vliv rekonstrukce předního zkříženého vazu na kinematiku chůzePůvodní práce
- 1 Ortopedická klinika Fakultní nemocnice Olomouc a Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci
- 2 Katedra přírodních věd v kinantropologii, Fakulta tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci
- 3 Ústav lékařské biofyziky Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci
INTRODUCTION:
The anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction is a tried and tested method in treating knee joint instability which brings valuable results in an acceptable time frame. In the long-term follow-up, however, a higher risk of knee osteoarthritis development is described. One of the possible reasons is considered to be the abnormal kinematics of the operated knee. The purpose of our study was to determine the degree to which the ACL reconstruction helps restore the correct gait cycle compared to the healthy limb.
MATERIAL AND METHODS:
The study included patients after the ACL reconstruction performed in the period from 1 January 2016 to 31 March 2018. With the use of strict criteria, 11 patients were selected for kinematic analysis, who underwent examinations in a gait laboratory and were also evaluated using the Tegner and Lysholm rating systems and the IKDC (International Knee Documentation Committee) knee score, namely preoperatively and at 6 and 12 months postoperatively. The kinematic assessment of gait was carried out using the Vicon MX system with the placement of reflexive markers in line with the Plug-In Gait model.
RESULTS:
The clinical outcomes (namely the score according to Tegner, Lysholm as well as the IKDC) during the first year postoperatively showed a major improvement in knee function and the achievement of the pre-injury activity level. The kinematic analysis revealed lower knee extension at the stance phase and lower overall range of motion of the limb with the injured ACL compared to the healthy limb. The follow-up evaluation at 6 and 12 months postoperatively showed a persisting between-limbs difference in knee extension, whereas the range of motion gradually improved during the year.
CONCLUSIONS:
Although our study confirmed that the ACL reconstruction is an efficient method to treat knee joint instability, it also indicated that even at one year after the ACL reconstruction, the kinematics of the operated knee was not fully restored to the level of the heathy knee. The persisting limb-difference in gait kinematics could contribute to the gradual development of degenerative changes in the operated knee joint.
Klíčová slova: anterior cruciate ligament deficiency, anterior cruciate ligament reconstruction, knee kinematics during gait, knee osteoarthritis
Zveřejněno: 1. prosinec 2020 Zobrazit citaci
ACS | AIP | APA | ASA | Harvard | Chicago | Chicago Notes | IEEE | ISO690 | MLA | NLM | Turabian | Vancouver |
Reference
- Andriacchi TP, Dyrby CO. Interactions between kinematics and loading during walking for the normal and ACL deficient knee. J Biomech. 2005;38:293-298.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Andriacchi TP, Mündermann A, Smith RL, Alexander EJ, Dyrby CO, Koo S. A framework for the in vivo pathomechanics of osteoarthritis at the knee. Ann Biomed Eng. 2004;32:447-457.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Asano H, Muneta T, Shinomiya K. Evaluation of clinical factors affecting knee pain after anterior cruciate ligament reconstruction. J Knee Surg. 2002;15:23-28.
Přejít na PubMed...
- Benoit DL, Ramsey DK, Lamontagne M, Xu L, Wretenberg P, Renström P. Effect of skin movement artifact on knee kinematics during gait and cutting motions measured in vivo. Gait Posture. 2006;24:152-164.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Desai VS, Anderson GR, Wu IT, Levy BA, Dahm DL, Camp CL, Krych AJ, Stuart MJ. Anterior cruciate ligament reconstruction with hamstring autograft: a matched cohort comparison of the all-inside and complete tibial tunnel techniques. Orthop J Sports Med. 2019;7:2325967118820297.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Fuentes A, Hagemeister N, Ranger P, Heron T, de Guise JA. Gait adaptation in chronic anterior cruciate ligament-deficient patients: pivot-shift avoidance gait. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2011;26:181-187.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gao B, Cordova ML, Zheng NN. Three-dimensional joint kinematics of ACL-deficient and ACL-reconstructed knees during stair ascent and descent. Hum Mov Sci. 2012;31:222-235.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gao B, Zheng NN. Alterations in three-dimensional joint kinematics of anterior cruciate ligament-deficient and -reconstructed knees during walking. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2010;25:222-229.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Georgoulis AD, Papadonikolakis A, Papageorgiou CD, Mitsou A, Stergiou N. Three-dimensional tibiofemoral kinematics of the anterior cruciate ligament-deficient and reconstructed knee during walking. Am J Sports Med. 2003;31:75-79.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gokeler A, Benjaminse A, van Eck CF, Webster KE, Schot L, Otten E. Return of normal gait as an outcome measurement in ACL reconstructed patients. A systematic review. Int J Sports Phys Ther. 2013;8:441-451.
Přejít na PubMed...
- Hurd WJ, Snyder-Mackler L. Knee instability after acute ACL rupture affects movement patterns during the mid-stance phase of gait. J Orthop Res. 2007;25:1369-1377.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Chen CH, Li JS, Hosseini A, Gadikota HR, Gill TJ, Li G. Anteroposterior stability of the knee during the stance phase of gait after anterior cruciate ligament deficiency. Gait Posture. 2012;35:467-471.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Jonkergouw A, van der List JP, DiFelice GS. Arthroscopic primary repair of proximal anterior cruciate ligament tears: outcomes of the first 56 consecutive patients and the role of additional internal bracing. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019;27:21-28.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Knoll Z, Kocsis L, Kiss RM. Gait patterns before and after anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2004;12:7-14.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Li RT, Lorenz S, Xu Y, Harner CD, Fu FH, Irrgang JJ. Predictors of radiographic knee osteoarthritis after anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med. 2011;39:2595-2603.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Magnussen RA, Spindler KP. The effect of patient and injury factors on long-term outcome after anterior cruciate ligament reconstruction. Curr Orthop Pract. 2011;22:90-103.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Miyazaki T, Wada M, Kawahara H, Sato M, Baba H, Shimada S. Dynamic load at baseline can predict radiographic disease progression in medial compartment knee osteoarthritis. Ann Rheum Dis. 2002;61:617-622.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Papannagari R, Gill TJ, Defrate LE, Moses JM, Petruska AJ, Li G. In vivo kinematics of the knee after anterior cruciate ligament reconstruction: a clinical and functional evaluation. Am J Sports Med. 2006;34:2006-2012.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rupp S, Müller B, Seil R. Knee laxity after ACL reconstruction with a BPTB graft. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2001;9:72-76.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Scanlan SF, Chaudhari AM, Dyrby CO, Andriacchi TP. Differences in tibial rotation during walking in ACL reconstructed and healthy contralateral knees. J Biomech. 2010;43:1817-1822.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shabani B, Bytyqi D, Lustig S, Cheze L, Bytyqi C, Neyret P. Gait changes of the ACL-deficient knee 3D kinematic assessment. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2015;23:3259-3265.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shabani B, Bytyqi D, Lustig S, Cheze L, Bytyqi C, Neyret P. Gait knee kinematics after ACL reconstruction: 3D assessment. Int Orthop. 2015;39:1187-1193.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Slater LV, Hart JM, Kelly AR, Kuenze CM. Progressive changes in walking kinematics and kinetics after anterior cruciate ligament injury and reconstruction: a review and meta-analysis. J Athl Train. 2017;52:847-860.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Stagni R, Fantozzi S, Cappello A, Leardini A. Quantification of soft tissue artefact in motion analysis by combining 3D fluoroscopy and stereophotogrammetry: a study on two subjects. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2005;20:320-329.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Tashman S, Collon D, Anderson K, Kolowich P, Anderst W. Abnormal rotational knee motion during running after anterior cruciate ligament reconstruction. Am J Sports Med. 2004;32:975-983.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Tashman S, Kolowich P, Collon D, Anderson K, Anderst W. Dynamic function of the ACL-reconstructed knee during running. Clin Orthop Relat Res. 2007;454:66-73.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vaishya R, Agarwal AK, Ingole S, Vijay V. Current trends in anterior cruciate ligament reconstruction: a review. Cureus. 2015;7:e378.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Yoo JD, Papannagari R, Park SE, DeFrate LE, Gill TJ, Li G. The effect of anterior cruciate ligament reconstruction on knee joint kinematics under simulated muscle loads. Am J Sports Med. 2005;33:240-246.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Zhang J, Hu X, Liu Z, Zhao F, Ma Y, Ao Y. Anatomical single bundle anterior cruciate ligament reconstruction with rounded rectangle tibial tunnel and oval femoral tunnel: a prospective comparative study versus conventional surgery. Am J Transl Res. 2019;11:1908-1918.