Radiologische Gesellschaft Nordamerikas, CHICAGO
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Laut einer Studie, die auf der Jahrestagung der Radiological Society of North America (RSNA) vorgestellt wurde, können stärkere Quadrizepsmuskeln im Vergleich zu den Oberschenkelmuskeln das Risiko eines vollständigen Kniegelenkersatzes verringern. Die Forscher sagten, die Ergebnisse könnten Krafttrainingsprogramme für Menschen mit fortgeschrittener Kniearthritis beeinflussen.
Fortgeschrittene Knie-Arthrose ist weltweit eine der Hauptursachen für Schmerzen und Behinderungen. Allein in den USA leiden 14 Millionen Erwachsene an symptomatischer Knie-Arthrose, und mehr als die Hälfte der diagnostizierten Personen müssen sich voraussichtlich irgendwann einer Kniegelenkersatzoperation unterziehen.
Bild : Kniegelenk eines Patienten mit (A) schweren Knorpeldefekten und (B) intaktem Kniegelenk.
Obwohl allgemein bekannt ist, dass stärkere Muskelgruppen mit einer geringeren Rate an Knie-Totalprothesen einhergehen, ist ihre relative Bedeutung nicht eindeutig geklärt. Von besonderem Interesse ist die Beziehung zwischen den Streckern und den hinteren Oberschenkelmuskeln, den beiden wichtigsten Muskelgruppen des Knies.
Die Streckmuskeln , die Muskeln an der Vorderseite des Oberschenkels, allgemein Quadrizeps genannt , sind die stärkste Muskelgruppe im Körper und haben einen wesentlichen Einfluss auf das Gehen, andere Aktivitäten und die Biomechanik. Die Muskeln rund um die Rückseite des Oberschenkels, die sogenannten hinteren Oberschenkelmuskeln , sind für die Hüftstreckung und Kniebeugung verantwortlich und daher für körperliche Aktivität gleichermaßen wichtig.
„Die beiden Muskelgruppen wirken als gegensätzliche Kräfte, und das Gleichgewicht zwischen ihnen ermöglicht ein breites Spektrum an Aktivitäten und schützt gleichzeitig das Kniegelenk“, sagte der Hauptautor der Studie, Upasana Upadhyay Bharadwaj, MD, von der University of California, San Francisco (UCSF). „Ein Ungleichgewicht führt neben anderen Faktoren zu einer Veränderung der Biomechanik, die zum Fortschreiten der Arthrose führt.“
Dr. Upadhyay Bharadwaj und Kollegen untersuchten das Volumen der Oberschenkelmuskulatur bei 134 Teilnehmern der Osteoarthritis Initiative, einer nationalen Studie, die von den National Institutes of Health gefördert wurde. Sie verglichen 67 Patienten, die einen Einzelknie-Kniegelenkersatz hatten, mit 67 Kontrollteilnehmern, die keinen Kniegelenkersatz hatten. Fälle und Kontrollen wurden nach Variablen wie Alter und Geschlecht abgeglichen.
Zum Zeitpunkt der Operation erstellten die Forscher ein 3T-MRT des Oberschenkels. Sie werteten auch die MRT-Befunde zwei und vier Jahre vor der Operation aus. Sie verwendeten ein vorab trainiertes Deep-Learning-Modell, um das Volumen der Oberschenkelmuskulatur zu segmentieren und zu berechnen, Messungen, deren manuelle Berechnung mühsam ist.
Beim Vergleich von Patienten, die sich einem vollständigen Knieersatz unterzogen hatten, mit der Kontrollgruppe war ein höheres Verhältnis von Quadrizeps- zu Oberschenkelvolumen signifikant mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Knieersatzes verbunden. Ein größeres Volumen der hinteren Oberschenkelmuskulatur und des Gracilis, eines langen, dünnen Muskels an der Innenseite des Oberschenkels, war auch mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Knieersatzes verbunden.
„Unsere Studie zeigt, dass neben individuell starken Muskeln auch größere Streckmuskelgruppen im Vergleich zu den Oberschenkelmuskelgruppen signifikant mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit einer vollständigen Kniegelenkersatzoperation in zwei bis vier Jahren verbunden sind“, sagte Dr. Upadhyay Bharadwaj.
Die Studienergebnisse haben Auswirkungen sowohl auf die Interpretation bildgebender Untersuchungen als auch auf das klinische Management. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Trainingsprogramme, die den Quadrizeps im Verhältnis zur hinteren Oberschenkelmuskulatur stärken, von Vorteil sein können.
„Obwohl wir davon ausgehen, dass das Gesamtmuskelvolumen als Ersatzindikator für die Muskelkraft wichtig ist, könnte die Beziehung und damit das Gleichgewicht zwischen den Streck- und Oberschenkelmuskeln wichtiger sein und signifikant mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Muskelersatzes im Knie verbunden sein“, sagte Dr. Upadhyay Bharadwaj. Sprichwort.
Obwohl sich die Studie auf Menschen mit Arthritis konzentrierte, könnten die Ergebnisse auch dazu beitragen, Krafttraining für einen breiteren Teil der Bevölkerung zu nutzen.
„Während diese Ergebnisse für eine gezielte Therapie in einer Population mit Arthroserisiko von entscheidender Bedeutung sind, kann auch die breite Öffentlichkeit von unseren Ergebnissen profitieren, indem sie präventiv geeignete Kräftigungsübungen einbaut“, sagte Dr. Upadhyay Bharadwaj.
Co-Autoren sind John A. Lynch, Ph.D., Gabby B. Joseph, Ph.D. und Thomas M. Link, MD, Ph.D.
