Fod- og ankelbiomekanik ved patellofemoralt smertesyndrom: Hvad siger evidensen?
Denne systematiske gennemgang med metaanalyse undersøgte fod- og ankelbiomekaniske karakteristika forbundet med patellofemoralt smertesyndrom (PFPS) og fandt stærk evidens for større naviculardrop hos personer med patellofemoralt smertesyndrom
Andre biomekaniske fund var inkonsekvente, hvor større bagfodseversion kun blev set under nogle funktionelle opgaver, og der var ingen ensartede forskelle under gang, løb eller ensbens squat
Kliniske tests vurderer forskellige aspekter af fodmekanik og bør ikke tolkes som om de var udskiftelige. Deres relevans bør i sidste ende afgøres af, om den identificerede biomekaniske faktor hænger sammen med den enkelte patients symptomer og kliniske fremtoning
Introduktion
Patellofemorale smerter er en almindelig muskuloskeletal tilstand, der rammer unge og fysisk aktive personer. Tilstanden er kendetegnet ved smerter omkring eller bag knæskallen (patella), som typisk forværres ved aktiviteter som hop, knæbøjninger og trappegang. En måde at forstå patellofemorale smerter på er ved hjælp af et biomekanisk paradigme. Systematiske reviews og meta-analyser har rapporteret en sammenhæng mellem patellofemorale smerter og dynamisk knævalgus, som refererer til medial forskydning af knæet under bevægelser med belastning (weight-bearing). Denne ændrede knæposition kan være en følge af suboptimale alignment-forhold eller bevægelsesmønstre i den kinetiske kæde i underekstremiteten. Særligt er overdreven hofteadduktion og indadrotation samt bagfodseversion blevet identificeret som bevægelser, der er forbundet med dynamisk knævalgus.
Tidligere forskning har vist en sammenhæng mellem øget pronation i bagfoden og knæ-/patellofemorale smerter hos kvindelige løbere. Der findes dog endnu ingen systematisk oversigt, der samlet har undersøgt bredden af biomekaniske faktorer, som kan bidrage til knæ-/patellofemorale smerter. Derfor havde denne systematiske oversigt og metaanalyse til formål at vurdere bidraget fra ankelbiomekanik ved knæ-/patellofemorale smerter. Derudover undersøgte studiet mulige kilder til heterogenitet på tværs af studier for at forbedre fortolkningen af den eksisterende evidens og understøtte klinisk ræsonnement samt fremtidig forskning.
Metoder
Denne undersøgelse er et systematisk review med metaanalyse.
Kriterier for inklusion
Case-control-studier, prospektive studier og kliniske forsøg, der undersøger ankelbiomekanik mellem deltagere med og uden patellofemorale smerter. Studier blev inkluderet, hvis de levede op til følgende kriterier:
- Menneskelige deltagere
- Deltagere, der udelukkende havde patellofemorale smerter
- Vurdering af biomekanik i underekstremiteterne, herunder muskelstyrke, kinematik og bevægeudslag
- Funktionel vurdering af ankel og fod, herunder målinger som navicular drop-testen og fodmobilitet
Kriterier for udelukkelse
Reviewartikler, konferencerapporter, breve og abstracts fra symposier blev udelukket. Studier, der inkluderede deltagere med andre bevægeapparatslidelser, studier der ikke vurderede distal led-biomekanik, og studier uden en kontrolgruppe, blev også udelukket.
Uddragte data
Data om publikationernes karakteristika og deltagernes demografi, herunder alder, køn, kropsvægt, højde og fysisk aktivitetsprofil, blev udtrukket. Baseline-kliniske karakteristika blev også registreret, herunder symptomb varighed, smerteintensitet, ensidige eller bilaterale symptomer samt fysisk funktion.
Gennemsnit og standardafvigelser blev indhentet for både kontrolgruppen og gruppen med patellofemorale smerter. For prospektive studier og kliniske forsøg blev baseline-data fra grupperne uden smerter og med patellofemorale smerter indhentet; data efter interventionen eller efter vurderingen blev ikke inkluderet i analysen.
Vurdering af metodisk kvalitet
Den metodiske kvalitet af de inkluderede studier blev vurderet ved hjælp af standardiserede værktøjer, der er specifikke for studiedesign. Downs og Black-checklisten blev brugt til at vurdere den metodiske kvalitet på en 16-punkts skala. Studier, der scorede <9 point, blev betragtet som lav kvalitet, dem med 10–11 point som moderat kvalitet, og dem med ≥12 point som høj kvalitet.
Analyse af data
Undersøgelser blev slået sammen i en metaanalyse, når mindst to studier rapporterede det samme outcome. Muskelstyrke, bevægeudslag (ROM) og kinematiske outcomes blev analyseret hver for sig i forhold til den bevægelse og den opgave, der blev vurderet. Når der blev rapporteret data for forskellige undergrupper eller faser af en bevægelse, blev de kombineret ved hjælp af vægtede gennemsnit og standardafvigelser baseret på stikprøvestørrelsen.
Der blev brugt en random-effects-model. Effekterne blev angivet som standardiserede middelværdiforskelle (SMD) ved hjælp af Hedges’ g, med 95% konfidensintervaller. Effektstørrelserne blev kategoriseret som små (≤0,59), moderate (0,60–1,19) eller store (≥1,20). Statistisk signifikans blev sat til p < 0,05. Heterogenitet blev vurderet med I², hvor værdier >25% og >50% indikerer henholdsvis moderat og høj heterogenitet.
Der blev udført subgroupanalyser, når der var tilstrækkelige data, baseret på faktorer som køn eller vurderingsmetode. Der blev også udført leave-one-out sensitivitetsanalyser for at vurdere, om enkeltstudier påvirkede resultaterne.
Den samlede evidensgrad blev klassificeret som stærk, moderat, begrænset, meget begrænset eller konflikterende baseret på antallet og kvaliteten af studierne, den statistiske signifikans og resultaternes heterogenitet.
Resultater
I alt indgik 42 studier i reviewet. På grund af mangelfulde data eller metodiske begrænsninger blev fire studier udelukket fra meta-analysen. Blandt de inkluderede studier var 41 case-control-studier, og én var prospektiv. Samlet set indgik 2.314 deltagere, med en overvægt af kvinder (70%). Deltagerne var i alderen 18–35 år, og BMI lå i et spænd fra 19 til 27 kg/m². Symptomvarighed, smerteintensitet og funktionsstatus varierede en del på tværs af deltagerne og blev vurderet som vigtige mulige kilder til heterogenitet.

Metodisk vurdering
Af de inkluderede studier blev 35,6 % klassificeret som høj kvalitet, 57,1 % som moderat kvalitet og 7,1 % som lav kvalitet. Det skal bemærkes, at ingen af studierne opfyldte kriteriet for ekstern validitet i Downs og Black-checklisten. Derudover rapporterede ingen af studierne blinding af vurderingspersoner eller tog højde for potentielle konfoundere.
Eversion af bagfoden
Der blev ikke set nogen signifikante forskelle mellem grupperne i ankelbiomekanik ved patellofemoralt smertesyndrom under gang, løb eller ensbensknæbøjninger. Til gengæld viste gruppen med patellofemorale smerter større bagfodseversion ved landing samt i op- og nedstigningsopgaver. Disse fund bør tolkes med forsigtighed, da kun to studier bidrog til landingsanalysen, mens resultaterne for op- og nedstigning baserede sig på én enkelt studiedeltagergruppe.
Efter leave-one-out-analysen, hvor hver undersøgelse blev fjernet én ad gangen for at vurdere dens indflydelse på resultaterne, forblev fundene ikke-signifikante for både gang og løb. Samlet set blev evidensen vurderet som modstridende for gang, løb og single-leg squat, og meget begrænset for landing samt step-up- og step-down-opgaver.

Ankel-dorsalfleksion ROM vurderet med kinematik
Der blev ikke set nogen væsentlige forskelle mellem grupperne under gang, løb eller landing. Evidensen for disse outcome blev vurderet som modstridende. Der blev observeret større ankel-dorsalfleksion i gruppen med patellofemoralt smertesyndrom under step-down-opgaven. Dette fund var dog baseret på kun to studier, med en deltagerprøve på ét, og bør derfor tolkes med forsigtighed.
Undergruppeanalyser, der undersøgte mulige kilder til heterogenitet, ændrede ikke resultaterne. På samme måde, selv om leave-one-out-analysen reducerede heterogeniteten til 0 %, forblev de overordnede fund uændrede.

Ankel-dorsalfleksion: ROM med kliniske tests
Der blev ikke fundet nogen væsentlige forskelle mellem grupperne i ankelens dorsalfleksions bevægeudslag (ROM) under de kliniske tests. Analyser, der undersøgte betydningen af forskelle på tværs af studier (heterogenitet), ændrede ikke disse fund.

Sænkning af scaphoid (navicular drop
Baseret på sammenslåede data fra fire studier med 168 deltagere viste gruppen med patellofemoralt smertesyndrom et større navikulært fald end kontrolgruppen. Heterogeniteten var lav (I² = 3%). Derfor blev denne observation vurderet til at have et stærkt evidensniveau.

Fodstillingens indeks
Der blev ikke fundet nogen væsentlige forskelle mellem grupperne i foot pressure index. Heterogeniteten var minimal, hvilket tyder på ensartede resultater på tværs af de inkluderede studier.

Plantartryk
Der blev ikke observeret nogen væsentlige forskelle mellem grupperne på tværs af de tre fodrum (bagfod, mellemfod og forfod) for hverken medial eller lateral trykfordeling. Der blev observeret betydelig heterogenitet, hvilket tyder på en betydelig metodisk og/eller klinisk variation på tværs af de inkluderede studier. Derfor blev niveauet af evidens klassificeret som modstridende.

Muskelstyrke
Forfatterne kunne ikke lave en metaanalyse af muskelstyrke på grund af store forskelle i de muskelgrupper, der blev vurderet, og i testmetoderne, hvilket betød, at dataene ikke kunne samles på en meningsfuld måde.
Spørgsmål og tanker
Større navicularedrop blev konsekvent observeret hos personer med patellofemorale smerter. Større eversionsbevægelse i bagfoden blev også rapporteret under landing og ved step-down-opgaver. Disse fund tyder på, at ændrede distale fodmekanikker kan bidrage til patellofemorale smerter, og de giver en vis støtte til den biomekaniske forståelsesramme for patellofemorale smerter. Fundene på tværs af andre biomekaniske mål var dog ikke ensartede.
Det kunne forventes, at symptomatiske personer ville vise mere omfattende ændringer i ankelbiomekanik ved patellofemorale smerter. Hvis det var tilfældet, kunne man også forvente forskelle i fordeling af tryk på foden mellem personer med patellofemorale smerter og asymptomatiske deltagere. Der blev imidlertid ikke observeret nogen signifikante forskelle i resultaterne for tryk på foden.
Resultaterne vedrørende bagfodseversion og ankel-dorsalfleksion rejser også spørgsmål. Større bagfodseversion blev kun observeret under landings- og step-down-øvelser; der blev ikke fundet forskelle ved gang, løb eller squat på ét ben. Større ankel-dorsalfleksion blev rapporteret under step-down. Det kan virke kontraintuitivt, fordi bagfodseversion burde ses mere konsekvent i funktionelle opgaver; desuden er nedsat ankel-dorsalfleksion blevet koblet til større dynamisk knævalgus under step-down-opgaven. Derfor kunne man forvente, at personer med patellofemorale smerter ville vise nedsat snarere end øget ankel-dorsalfleksion.
Interessant nok ser flere af de inkluderede målinger ud til at vurdere beslægtede forhold ved fodens pronation. Hælhældning (rearfoot eversion), ankelens dorsalfleksion, trykfordeling under foden og navikulær drop kan alle afspejle forskellige dele af de distale biomekaniske forhold i underbenet. Disse målinger kan dog ikke bruges som direkte erstatninger, og de kan påvirkes af målemetoden, opgavens krav og den kliniske kontekst. Det kan delvist forklare de inkonsistente fund, man har set på tværs af studier.
Tal nørdet til mig
Resultaterne af denne metaanalyse kan umiddelbart virke modstridende. Men før du konkluderer, at fodens og anklets biomekaniske bidrag til patellofemorale smerter er inkonsistent, bør vi stille et mere grundlæggende spørgsmål: måler disse kliniske tests faktisk det samme mekaniske fænomen?
Formålet med reviewen var at undersøge, om biomekaniske og kliniske parametre for fod og ankel er forskellige hos personer med og uden patellofemoralt smertesyndrom. Spørgsmålet er meget relevant klinisk, fordi vi ofte bruger disse tests til at bekræfte eller afkræfte en biomekanisk hypotese. De tests, der indgår i reviewen, vurderer imidlertid forskellige aspekter af fod- og ankelmekanik, ofte under helt forskellige betingelser.
Lad os se nærmere på de forskellige tests.
Navikulær drop-test: Navikulær drop-test vurderer ændringen i navikulærhøjden mellem en standardiseret position og afslappet stående. Dermed giver den et estimat af graden af deformation i den mediale longitudinale bue under belastning og kan betragtes som et indirekte mål for foddens pronationsmobilitet. Testen er enkel og klinisk nyttig, men den udføres i en statisk, standardiseret position. Derfor giver den begrænset information om, hvordan foden opfører sig dynamisk. Et større navikulært drop kan indikere større strukturel mobilitet i pronation, men det fortæller ikke, om bevægelsen faktisk er problematisk eller bidrager til patientens symptomer.
Foot Posture Index (FPI): FPI vurderer fodens overordnede stilling ved stående, og giver en indikation af, om foden har en mere proneret eller supineret holdning. Det er dog en statisk vurdering, og den kan ikke sige noget om, hvorfor denne holdning er til stede, eller om den påvirker bevægelser under funktionelle aktiviteter. Den afhænger også af undersøgelses-lederens målemetode og placering. Derudover kan vurderingen påvirkes af de instruktioner og den placering, undersøgelses-lederen giver, fordi den gennemføres i en standardiseret stående position. Det skaber en mulighed for måle- eller undersøgelses-leder-bias, selvom man ikke nødvendigvis bør antage, at patienter bevidst ændrer deres holdning for at leve op til undersøgelses-lederens forventninger.
Plantartryk: Plantartryk giver information om, hvordan mekanisk belastning fordeles på foden under en specifik aktivitet. Plantartryk er dog ikke en direkte måling af fodens pronation. Det kan påvirkes af flere faktorer, herunder smerte, kompensationer, gang- eller løbestil, fodtøj, hastighed, kravene til aktiviteten og individuelle bevægelsesmønstre. Vigtigt er det, at studierne, der indgik i reviewet, målte plantartryk under meget forskellige aktiviteter, såsom gang, løb, hop eller opgaver, der involverer trapperelaterede forhold. Disse forskelle i testbetingelser kan forklare en del af den betydelige heterogenitet, der blev set på tværs af studierne. Endnu vigtigere: Forskelle i plantartryk indikerer ikke nødvendigvis forskelle i fodstilling eller pronation.
Eversion af bagfod: Eversion af bagfoden giver en mere direkte måling af bagfodens bevægelse og bruges ofte som en proxy for pronation af bagfoden. Alligevel afhænger fortolkningen i høj grad af den opgave, der bliver udført. Eversion af bagfoden under rolig stående stilling er ikke nødvendigvis det samme som eversion af bagfoden under løb, landing eller et step-down. Bevægelsens størrelse, timing og hastighed kan alle være klinisk relevante. Derfor betyder det ikke automatisk, at bevægelsen er patologisk, eller at den kausalt hænger sammen med patellofemorale smerter, hvis man bare finder en større eversion.
Det her rejser et vigtigt klinisk punkt: En forskel mellem grupper betyder ikke automatisk, at den målte variabel er klinisk relevant. En test kan godt vise fremragende reliabilitet — og stadig have begrænset klinisk værdi, hvis den ikke fanger den bevægelse eller belastningsstrategi, der er relevant for patientens symptomer.
En vigtig overvejelse er også forskellen mellem impairment og contribution. Hvis du finder større navicular drop eller øget rearfoot eversion hos en patient med patellofemorale smerter, viser det ikke, at disse faktorer er årsagen til smerten. De kan være associerede forhold, kompensatoriske strategier eller blot karakteristika, der findes samtidig med patellofemorale smerter. Den kliniske værdi af en test afhænger derfor ikke kun af, om den kan skelne patienter fra personer uden symptomer, men også af, om resultaterne hjælper os med at træffe klinisk meningsfulde beslutninger.
Til sidst giver det mere mening at se disse tests som forskellige brikker i det samme puslespil end som udskiftelige mål for fodens pronation. Navicular drop vurderer hvælvets deformation, FPI evaluerer fodens statiske stilling, plantart tryk afspejler belastningsfordelingen, og rearfoot eversion fanger bevægelser i bagfoden. Selvom målingerne hænger sammen, dækker de over forskellige aspekter af fodens biomekanik. I sidste ende er det centrale kliniske spørgsmål ikke bare, om der er en biomekanisk ændring til stede, men om den observerede ændring er relevant for patientens symptomer og den kliniske fremtoning.
Budskaber, der kan tages med hjem
- Naviculardrop var konsekvent større hos personer med patellofemorale smerter, med stærk evidens og lav heterogenitet. Det tyder på en sammenhæng mellem patellofemorale smerter og øget medial bue-bevægelse under belastning.
- Evidens for andre biomekaniske forhold i foden og anklen hos patienter med patellofemoralt smertesyndrom var inkonsistent. Pronations-/eversion-vinklen af bagfoden varierede kun under nogle funktionelle opgaver, mens der ikke blev fundet nogen konsistente forskelle under gang, løb eller enkeltbens squat.
- Kliniske målinger afspejler ikke nødvendigvis dynamikken i fodens bevægemekanik. Naviculare drop, FPI, plantart tryk og rearfodseversion vurderer forskellige aspekter af fodens funktion og bør ikke betragtes som indbyrdes udskiftelige mål for “fodpronation”.
- En biomekanisk forskel betyder ikke nødvendigvis, at der er en klinisk relevant funktionsnedsættelse. At der ses større naviculardrop eller øget rearfoot-ekversion betyder ikke i sig selv, at disse forhold forårsager eller bidrager til en persons patellofemorale smerter.
- Kontekst betyder noget, når du tolker biomekaniske tests. Valg af test, vurderingsmetode, smerte og individuelle bevægelsesstrategier kan påvirke fundene og bidrage til den variation (heterogenitet), man ser på tværs af studier.
- Kliniske tests skal tolkes i forhold til patientens fremstilling. I stedet for at spørge, om en patient har “unormale” fodbiomekanikker, bør du spørge, om den identificerede biomekaniske egenskab er relevant for patientens symptomer – og om den kan bruges til at informere din kliniske beslutningstagning.
Reference
VMO'S OG QUADS' ROLLE I PFP
Se dette GRATIS VIDEOFORELÆSNING I 2 DELE af knæsmerteeksperten Claire Robertson, som dissekerer litteraturen om emnet, og hvordan den påvirker klinisk praksis.