Treatment of patients with jumper's knee syndrome

© Artroskopia i Chirurgia Stawów,2011; 7(1-2): 27-36 © Arthroscopy and Joint Surgery, 2011; 7(1-2): 27-36

Received: 2011.01.06 Accepted: 2011.01.27 Published: 2011.06.22

www.arthroscopy.pl

Treatment of patients with jumper’s knee syndrome, with a particular role of physiotherapy Leczenie pacjentów z zespołem kolana skoczka ze szczególnym uwzględnieniem fizjoterapii Łukasz Nagraba, Tomasz Mitek, Aleksandra Szulwic, Magdalena Zakrzewska, Jarosław Michał Deszczyński Clinic of Orthopaedics and Rehabilitation, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

Summary

Enthesopathy of the patellar ligament is a very frequent disease, especially in athletes, connected with the anterior compartment of the knee joint. This is a wide term, including many symptoms such as pain of the proximal insertion of the patellar ligament, as well as thickening and impairment of its mechanical function.

Previous studies have shown the role of inflammation and overload in the aetiology of the jumper’s knee syndrome. At present, both conservative treatment and surgery is used. The most frequently used methods include: treatment according to the PRICEMM protocol, injected or oral NSAIDs, injected corticosteroids, physical therapy (low-energy laser therapy, ultrasounds, iontophoresis, sonophoresis, ESWT, short-wave diathermy) or taping. Moreover, the role of kinesitherapy is underscored – of eccentric training in rehabilitation. There are also other methods, such as nitroglycerin patches, sclerotherapy, growth factor therapy and treatment with stem cells. Surgery is introduced only after minimum 6 months of unsuccessful conservative rehabilitation. Despite many methods of rehabilitation, it is still impossible to find the most successful one.

jumper’s knee • tendinopathy • patellar ligament • physiotherapy

key words:

słowa kluczowe:

Full-text PDF: http://www.arthroscopy.pl/fulltxt.php?ICID=949764 Word count: 2393/2810 Tables: — Figures: 8 References: 25

Author’s address: Adres autora:

Łukasz Nagraba, Department of Orthopedic Surgery and Rehabilitation, 2nd Medical Faculty of Warsaw Medical Uniwersity, Kondratowicza 8 Str., 03-242 Warsaw, Poland, e-mail: [email protected]

-

-

-

-

-

kolano skoczka • tendinopatia • więzadło rzepki • fizjoterapia

© Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2011; 7(1-2) • © Arthroscopy and Joint Surgery, 2011; 7(1-2) Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com

27

Artroskopia i Chirurgia Stawów, 2011; 7(1-2): 27-36

Definicja i etiologia

Definition and aetiology

Kolano skoczka to zespół objawów związanych z uszkodzeniem aparatu wyprostnego stawu kolanowego. Powyższa jednostka chorobowa dotyczy osób uprawiających, rekreacyjnie lub zawodowo, sporty takie jak siatkówka, koszykówka, piłka ręczna czy lekkoatletyka, w których bardzo istotnym elementem jest wyskok. To właśnie wyskok i technika lądowania są kluczowe, gdyż nieprawidłowo wykonane, mogą doprowadzić do patologii więzadła rzepki (Rycina 1) [1–4].

Jumper’s knee is a group of symptoms connected with an injured extension apparatus of the knee joint. This disease concerns people who train sports – professionally or for recreation – such as volleyball, basketball, handball, or athletics, i.e. disciplines in which jumping is a significant element. Jumping and landing technique are a key component and when performed improperly, they may lead to pathologies of patellar ligament (Figure 1) [1–4].

Zaproponowanie odpowiedniego leczenia wymaga określenia etiologii w.w. tendinopatii. Pomimo wielu badań nadal nie można mówić o jednej, powszechnie uznawanej teorii dotyczącej przyczyn powstawania zespołu bólowego kolana skoczka. Planując program usprawniania dla pacjenta należy zwrócić uwagę zarówno na czynnik zapalny, jak i degeneracyjny, które wspólnie prowadzą do powstania entezopatii więzadła rzepki.

Introduction of a proper treatment method requires knowing the aetiology of the above mentioned tendinopathy. Despite many studies conducted so far, there is no one, commonly recognised theory on the causes of the jumper’s knee syndrome. When planning the rehabilitation program, we should take into account both the inflammatory and degenerative factor, which may commonly lead to enthesopathy of the patellar ligament.

Epidemiologia

Epidemiology

Zespół bólowy kolana skoczka powiązany jest w szczególności z czynnościami powtarzalnymi, wymagającymi dużej szybkości i siły prostowników kończyn dolnych, takimi jak skakanie, bieganie czy wspinaczka. Kolano skoczka występuje najczęściej u siatkarzy, koszykarzy, biegaczy, skoczków, piłkarzy, łyżwiarzy figurowych i tenisistów [5,6]. Rozpowszechnienie powyższego zespołu szacuje się nawet na 15% wśród zawodowych sportowców; 30–51% wśród siatkarzy, 25–32% wśród koszykarzy oraz 0% wśród kolarzy i zapaśników [7].

Jumper’s knee syndrome is especially connected with repeated movements requiring high speed and strength of the extensors of the lower limbs. These activities include jumping, running or climbing. Jumper’s knee is the most common in volleyball players, basketball players, runners, jumpers, football players, figure skaters, or tennis players [5,6]. The incidence of this syndrome reaches even 15% among professional sportsmen; 30–51% among volleyball players, 25–32% among basketball players and 0% among cyclists or wrestlers [7].

-

-

-

-

Na podstawie badań molekularnych przedstawiono hipotezę, która wskazuje na większe ryzyko wystąpienia tendinopatii u osób starszych, otyłych, płci męskiej i z predyspozycjami genetycznymi [8] (Rycina 2).

-

Nagraba Ł. i wsp. – Leczenie pacjentów z zespołem kolana skoczka…

Molecular studies have resulted in a hypothesis indicating a higher risk of tendinopathy in older, obese men with genetic predispositions [8] (Figure 2).

Etiopatogeneza

Aetiopathogenesis

Na proces powstawania entezopatii więzadła rzepki mają wpływ zarówno czynniki zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Obecnie najczęściej przedstawianą zewnętrzną przyczyną powstania tendinopatii więzadła rzepki jest proces przeciążeniowy. Istnieje wiele czynników, które mogą prowadzić do jego wystąpienia. Najważniejsze z nich to: błędy treningowe np. zbyt duże obciążenie lub zbyt długi czas treningu, złe podłoże lub nieodpowiedni sprzęt treningowy oraz przyjmowanie niektórych leków. Ponadto zauważa się istotne znaczenie powtarzanej sekwencji ruchu i sumujących się mikrourazów (Rycina 3).

The development of enthesopathy of the patellar ligament is influenced by both the external and internal factors. At present, the most frequently mentioned external cause of tendinopathy of the patellar ligament is the overload. There are many factors that may lead to overload. The most significant include: training mistakes, e.g. too high load or too long training time, wrong ground or inappropriate training equipment, as well as some medicines. Moreover, there is also a significant role of repeated sequences of movements and self-stimulated microinjuries (Figure 3).

Czynniki wewnątrzpochodne to zarówno zaburzenia biomechaniczne, jak i zmiany biochemiczne czy genetyczne. Badania wykazują, iż tendinopatia charakteryzuje się wzrostem poziomu CGRP (peptydu związanego z genem kalcytoniny) oraz substancji P (neuropeptydu), które warunkują prawidłowe reakcje naczyń krwionośnych w trakcie wysiłku fizycznego. Wpływ na proces powstawania entezopatii więzadła ma także stres oksydacyjny, który prowadzi do apoptozy komórek więzadła. Hipoksja indukuje wydzielanie VEGF (czynnik wzrostu śródbłonka), który warunkuje proces angiogenezy i może przyczyniać się do osłabienia struktury komórki [9].

The internal factors include biomechanical disturbances, such as biochemical or genetic changes. Studies have shown that tendinopathy is characterised by an increased CGRP (calcitonin gene-related peptide) and substance-P level (neuropeptide) which are responsible for normal vascular reactions during physical effort. The development of enthesopathy of the ligament is also influenced by oxidative stress which leads to apoptosis of the cells of the ligament. Hypoxia induces the production of VEGF (vascular endothelial growth factor) which is responsible for angiogenesis and may contribute to weakening of the cellular structure [9].

28 Electronic PDF security powered by www.IndexCopernicus.com

Arthroscopy and Joint Surgery, 2011; 7(1-2): 27-36

Nagraba Ł. et al. – Treatment of patients with jumper’s knee syndrome…

Cykliczne powtarzanie przeciążenia/ Cyclical overloading TENDINOPATIA/ TENDINOPATHY

Apoptoza/ Apoptosis

Poliferacja naczyń i nerwów/ Vessels and nerves proliferation Procesy degeneracyjne/ Degenerative process

Procesy naprawcze/ Remedial process

Stres oksydacyjny/ Oxidative stress Degeneracja macierzy zewnątrzkomórkowej/ Extracellular matrix degeneration

Aktywacja metalloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej (MMPs)/ Matrix metalloproteinase activation (MMP)

Rycina 2. Schemat powstawania tendinopatii. Figure 2. Pattern of tendinopathy development.

Wzrost temperatury we włóknach/ Temperature growth in fiber

Mediatory zapalne – cytokiny/ Cytokines Hipoksja/ Hypoxia

NEOANGIOGENEZA/NEOANGIOGENESIS DEGENERACJA MACIERZY ZEWNĄTRZKOMÓRKOWEJ/ EXTRACELLULAR MATRIX DEGENERATION POLIFERACJA NERWÓW/NERVES PROLIFERATION Czynnik wzrostu naczyniowego (VEGF)/ Vascular endothellal cell growth factor (VEGF) Metalloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej (MMPs)/ Matrix metalloproteinase

Rycina 3. Mechanizm uszkodzenia więzadła. Figure 3. Mechanism of ligament injury. A

Rycina 1. Przekrój stawu kolanowego i mechanizm powstania kolana skoczka. 1 – m.czworogłowy uda; 2 – kość udowa; 3 – rzepka; 4 – kość piszczelowa; 5 – tendinopatia więzadła rzepki; 6 – więzadło rzepki. Figure 1. Cross-section of the knee joint and pathomechanism of the jumper’s knee. 1 – quadriceps of the thigh; 2 – femur; 3 – patella; 4 – tibia; 5 – tendinopathy of the patellar ligament; 6 – patellar ligament.

Najczęściej występującymi zaburzeniami biomechaniki stawowej są: nadmierne, patologiczne rozluźnienie więzadła, hipermobilność stawu kolanowego, zbyt duże napięcie troczków rzepki oraz zaburzenia naczyniowe w obrębie stawu (Rycina 4).

Rycina 4. Mikroskopowy obraz więzadła; (A) normalne więzdło, (B) tendinopatia (zdezorganizowane rozmieszczenie kolagenu). Figure 4. Microscopic image of the ligament; (A) normal ligament, (B) tendinopathy (disorganised distribution of collagen). Moreover, genetic factors have also been proved very significant. Until present, no gene has been found whose mutation would be responsible for tendinopathy of the patellar ligament. There are hypotheses on multi-genetic background of the process. The most common biomechanical disorders of the knee joint include: excessive pathological laxity of the ligament, hypermobility of the knee joint, overstrain of the patellar retinacula, and vascular disorders within the joint (Figure 4).

-

-

-

-

-

Ponadto dowiedziono, iż duże znaczenie mogą mieć czynniki genetyczne. Dotychczas nie odnaleziono konkretnego genu, którego mutacja byłaby odpowiedzialna za wystąpienie tendinopatii więzadła rzepki. Istnieją hipotezy dotyczące wielogenowego uwarunkowania tego procesu.

B



W wyniku procesu degeneracyjnego więzadło ulega ścieńczeniu – staje się wiotkie, o luźnym, nieregularnym ułożeniu. Ponadto zmienia się „upakowanie“ kolagenu – następuje dezorganizacja dotycząca zarówno jego ułożenia, jak i wielkości oraz budowy poszczególnych włókien. Zauważono też, iż tendinopatia prowadzi do zwiększenia procentowej zawartości kolagenu typu III, który zastępuje zniszczony w wyniku procesu chorobowego kolagen typu I. W badaniu histopatologicznym widoczna jest również zmiana koloru więzadła z białego na szary lub brązowy, apoptoza fibroblastów, metaplazja chrzęstna oraz proliferacja naczyń i nerwów. W wyniku zmian degeneracyjnych więzadła można zaobserwować także produkcję metalloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej (MMPs) oraz ekspresję czynników ochronnych takich jak insulinopodobny czynik wzrostu (IGF-1) i syntaza tlenku azotu (NOS). Należy też wspomnieć o innej teorii dotyczącej etiopatogenezy kolana skoczka – o tzw. teorii góry lodowej. Jej głównym założeniem jest współwystępowanie stanu zapalnego i zespołu przeciążeniowego, jako podłoża entezopatii więzadła rzepki. W wyniku uprawiania sportu dochodzi do stymulacji produkcji kolagenu oraz wydzielania mediatorów stanu zapalnego – głównie COX-2 i czynników wzrostu. Gdy dochodzi do przeciążenia więzadła rzepki, wzrasta produkcja w.w. substancji, co prowadzi do degeneracji włókien kolagenowych. Ponadto na niszczenie kolagenu wpływa też temperatura wewnątrz więzadła. Gdy w wyniku wysiłku rozwijana jest temperatura wyższa niż 42,5°C, rozpoczyna się proces degeneracyjny. Kolejnym aspektem jest wspomniana już hipoksja, która prowadzi do wzrostu wydzielania m.in. VEGF, czego konsekwencją są neoangiogeneza i proliferacja nerwów powodujące ból (Rycina 5).


Due to degenerative processes, the ligament undergoes thinning – it becomes flabby, laxative and irregularly located. Moreover, collagen ‘packing’ changes – both the arrangement, size and structure of the fibres changes. It has also been found that tendinopathy leads to an increased percentage content of collagen type III, which replaces collagen type I destroyed during the disease. Histopathological examinations tend to show a change of colour of the ligament, from white to grey or brown, apoptosis of fibroblasts, chondrometaplasia and proliferation of the vessels and nerves. Due to degenerative lesions of the ligament, there may also appear production of MMPs (matrix metalloproteinases) and expression of protective factors, such as insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and nitric oxide synthase (NOS). We should also mention another theory of aetiopathogenesis of the jumper’s knee – so called ‘iceberg theory’. Its main assumption is that inflammation and overload are jointly responsible for enthesopathy of the patellar ligament. Sports trainings lead to stimulation of collagen production and secretion of inflammatory mediators – COX-2 and growth factors mainly. When the patellar ligament gets overloaded, the production of the aforementioned substances increases, which leads to degeneration of collagen fibres. Moreover, collagen destruction is influenced by the temperature inside the ligament. If the physical effort increases the temperature up to over 42.5°C, the degeneration begins. One more factor is the already mentioned hypoxia, which results in an increased secretion of i.a. VEGF, leading to neoangiogenesis and nerve proliferation causing pain (Figure 5).

-

-

-

-

-

Rycina 5. Teoria góry lodowej. Figure 5. Iceberg theory.

Obraz kliniczny

Clinical picture

Tendinopatia więzadła rzepki cechuje się wystąpieniem bólu w przedniej części stawu kolanowego, który wzmaga się podczas aktywności fizycznej (charakterystyczne jest pojawienie się bólu w trakcie fazy lądowania i podczas schodzenia po schodach). Ból może pojawiać się w każdej części więzadła rzepki, lecz najczęściej zajętym obszarem jest jego przyczep proksymalny. Poza bólem częstymi objawami są zgrubienie więzadła oraz upośledzenie jego właściwości mechanicznych.

Tendinopathy of the patellar ligament is characterised by pain in the anterior knee compartment, which increases during physical activity (pain during landing or climbing the stairs is typical). The pain can appear in every part of the patellar ligament, but the most frequently affected region is the proximal insertion. Common symptoms, apart from pain, include ligament thickening and abnormal mechanics of the ligament.



Jednym z objawów tendinopatii rzepki jest możliwość wywołania reakcji bólowej poprzez badanie palpacyjne dolnego bieguna rzepki. Wrażliwość na ból jest największa, kiedy staw kolanowy jest wyprostowany, a mięsień czworogłowy rozluźniony; najmniejsza przy zgiętym stawie kolanowym i napiętym mięśniu czworogłowym [10]. Wśród młodych koszykarzy uciśnięcie dolnego bieguna rzepki generuje ból u 68% pacjentów ze zdiagnozowaną tendinopatią rzepki.

One of the symptoms of patellar tendinopathy is pain on palpation of the lower patellar pole. Sensitivity to pain is the highest when the joint is extended and the quadriceps is relaxed; it is the lowest, when the joint is flexed and the quadriceps is tense [10]. Among younger basketball players, compression of the lower patellar pole generates pain in 68% of patients with diagnosed patellar tendinopathy.

W 1973 roku Blazina i wsp. opisali poszczególne stadia tendinopatii rzepki w zależności od nasilenia objawów podczas aktywności fizycznej oraz upośledzenia funkcji stawu: 1 – ból pojawia się jedynie po zakończeniu wysiłku, brak upośledzenia funkcji stawu; 2 – ból pojawia się na początku aktywności fizycznej, znika po rozgrzewce i ponownie pojawia się po zakończeniu aktywności fizycznej; 3 – ból pojawia się w trakcie i po zakończeniu wysiłku, upośledzając funkcję stawu; 4 – całkowite zerwanie więzadła rzepki [11].

In 1973, Blazina et al. described particular stages of patellar tendinopathy, depending on the intensity of symptoms during physical activity and degree of joint dysfunction: 1 – pain appears only after the end of physical activity, no impaired function of the joint; 2 – pain appears at the beginning of the physical activity, disappears after a warmup, and reappears after the end of the physical activity; 3 – pain appears during and after physical activity, disabling the function of the joint; 4 – a complete rupture of the patellar ligament [11].

Diagnostyka obrazowa

Imaging diagnostics

W diagnostyce kolana skoczka powszechnie wykonywanym badaniem jest USG. W badaniu konwencjonalnym można uwidocznić obszary hipoechogeniczne (związane z degeneracją włókien kolagenowych) oraz poszerzenie więzadła rzepki. Nowoczesne metody obrazowania – USG Color Doppler i USG Power Doppler – mogą ujawnić hiperplazję naczyniową w chorej tkance. Neowaskularyzacją najczęściej objęty jest obszar pomiędzy dolnym brzegiem rzepki a ciałem tłuszczowym Hoffy [12].

A commonly performed examination in the diagnositcs of the jumper’s knee is the ultrasound. Its conventional option allows for visualisation of hypoechoic regions (connected with degeneration of the collagen fibres) and widening of the patellar ligament. Modern imaging techniques – Colour Doppler US and Power Doppler US – may show a vascular hyperplasia in abnormal tissue. Neovascularisation is commonly found in the region between the lower edge of the patella and the Hoffa’s adipose body [12].

W obrazie MRI tendinopatii rzepki można stwierdzić podwyższone wewnątrzwięzadłowe natężenie sygnału oraz niewyraźne brzegi więzadła [13].

The MRI image of the patellar tendinopathy may show an increased intraligamental signal intensity and poorly delineated outlines of the ligament [13].

Metody leczenia ze szczególnym uwzględnieiniem

Treatment methods with a particular role of

Leczenie kolana skoczka nadal przysparza wiele problemów. Istnieje dość szeroka gama dostępnych metod usprawniania, jednak zdania na temat ich skuteczności są podzielone. Dużą popularnością cieszy się leczenie zachowawcze, które ukierunkowane jest na działanie przeciwbólowe i przeciwobrzękowe, stabilizację stawu, poprawę propriocepcji, rozciąganie mięśni kulszowo-goleniowych oraz wzmacnianie czynnych stabilizatorów stawu rzepkowo-udowego w zamkniętych łańcuchach kinematycznych.

Treatment of the jumper’s knee is still problematic. There is a wide range of available rehabilitation methods but there are different opinions on their effectiveness. Conservative treatment is highly popular. Its aim is to relieve pain and swelling, stabilise the joint, improve proprioception, stretch the ischiocrural muscles and strengthen active stabilisers of the patello-femoral joint in closed kinematic chains.

Najczęściej stosowaną formą terapii jest postępowanie zgodnie z protokołem PRICEMM. Także niesteroidowe leki przeciwzapalne były i są szeroko stosowane w leczeniu bólu związanego z tendinopatią. Badania dowodzą, że NLPZ podawane doustnie, w postaci iniekcji czy stosowane lokalnie w formie żelu, są skuteczne w zwalczaniu ostrego bólu przez krótki czas od 7 do 14 dni. Brakuje dowodów na skuteczność zwalczania dolegliwości bólowych w przewlekłej tendinopatii więzadła rzepki przez NLPZ [2].

The most commonly used form of therapy is management according to the PRICEMM protocol. Nonsteroidal antiinflammatory drugs have been commonly applied in the treatment of tendinopathy-related pain as well. Studies have shown that oral, injected, or locally applied (in the form of gel) NSAIDs are effective in alleviating acute pain for a short time, i.e. 7–14 days. There is no proof that these medicines relieve pain in chronic tendinopathy of the patellar ligament [2].

W początkowych fazach choroby stosuje się masaż poprzeczny, aczkolwiek badania nie potwierdziły jego lepszej skuteczności w stosunku do innych metod fizjoterapeutycznych. Zastosowanie ma również opaska Cho-Pat (w celu uzyskania stabilizacji) oraz metody fizykoterapeutyczne takie jak jonoforeza, sonoforeza, ultradźwięki, fala uderzeniowa, laseroterapia

In the first stages of the disease, a transverse massage is applied, although studies have not confirmed its advantage over other physiotherapeutic methods. Cho-Pat band is also used (to achieve stability), as well as methods of physical therapy, such as iontophoresis, sonophoresis, ultrasounds, shock wave, laser therapy or short-wave diathermy. The use

zabiegów fizjoterapeutycznych

physiotherapeutic procedures

-

-

-

-

-




czy diatermia krótkofalowa. Stosowanie fizykoterapii jest wciąż kontrowersyjne, ze względu na sprzeczne wyniki terapii [2].

of physical therapy is still controversial due to contradictory therapeutic results [2].

Badania nad skutecznością lasera niskoenergetycznego nie dostarczyły jednoznaczych wyników. Jonoforezy i sonoforezy, najczęściej z NLPZ lub kortykosteroidami, są dość często stosowane. Z pośród sześciu badań przeprowadzonych w celu określenia ich wpływu na proces lecznia, cztery nie wykazały skuteczności w. w. metod. Ultradźwięki, jako metoda leczenia tendinopatii, były poddawane licznym badaniom, jednak ich skuteczność w leczeniu kolana skoczka nie została potwierdzona. W badaniu przeprowadzonym w 2008 roku Warden et al. dowiedli, że terapia ultradźwiękami nie przynosi pozytywnych efektów [14]. Badanie przeprowadzone przez Giombiniego i wsp. w 2002 roku dowiodło, że skuteczniejszą metodą zwalczania bólu związanego z tendinopatią jest diatermia krótkofalowa [15].

Studies on the effectiveness of a low-energy laser have not provided unequivocal results. Iontophorsesis and sonophoresis (most commonly in combination with NSAIDs or corticosteroids) are relatively frequently used. From among 6 studies conducted to define their effect on the treatment process, four did not show any effectiveness of these methods. Ultrasounds, as a method of treatment of tendinopathy, have been frequently studied. However, their effectiveness in the treatment of the jumper’s knee syndrome has not been proved. In a study carried out in 2008, Warden et al. showed that ultrasound therapy did not bring about positive effects [14]. The study conducted by Giombini et al. in 2002 showed that a more effective method of pain relieve in tendinopathy was the short-wave diathermy [15].

Najbardziej obiecującą metodą fizykoterapeutyczną wydaje się być fala uderzeniowa (ESWT, EMS), której konstrukcja oparta jest na piezoelektrycznej głowicy [16]. Terapia polega na wyzwalaniu powtarzanych, wysokoenergetycznych fal w głowicy, które następnie zostają przekazane do tkanki za pomocą żelu sprzęgającego. Aparat generuje częstotliwość sięgającą do 8 Hz, natomiast penetracja może osiągać nawet 55 mm. W zależności od struktury i lokalizacji tkanki docelowej w terapii należy dobrać odpowiednią głowicę. Są one zróżnicowane pod względem kształtu, wielkości oraz parametrów fizycznych. Aparat generuje gęstość prądu w zakresie 0,03–1,10 mJ/mm2 oraz energię rzędu 0,5–66 mJ, co umożliwia jego szerokie zastosowanie. Najczęściej stosowanym programem terapii jest 3 do 5 zabiegów w serii [17].

The most promising method of physical therapy seems to be the shock wave (ESWT, EMS), based on piezoelectric probe system [16]. The probe produces repeated, highenergy waves, which are then transmitted to the tissue with the use of a coupling gel. The apparatus generates a frequency of up to 8 Hz, and the penetration may reach even 55 mm. Depending on the structure and location of the examined tissue, an appropriate probe should be used. There are probes of different shape, size and physical parameters. The unit generates current density of 0.03–1.10 mJ/mm2 and energy of 0.5–66 mJ, which allows for its wide application. The most frequently used therapeutic program involves 3–5 procedures in one series [17].

-

-

Badania dowodzą, iż terapia ESWT jest skuteczna u wielu pacjentów. Efektywność terapii badano przy pomocy skali VAS (Visual Analogue Scale). Przed cyklem zabiegów średnia ocen wynosiła 9/10, a po 1/10 [16]. Istnieje kilka teorii dotyczących mechanizmu oddziaływania fali uderzeniowej, tłumaczących jej wpływ na ból i stan zapalny. ESWT wpływa przede wszystkim na tzw. „bramkę bólową“, tłumiąc sygnały bólowe; ponadto uszkadza czuciowe włókna nerwowe, w efekcie prowadząc do ich regeneracji i przebudowy, m.in. poprzez indukowanie uwalniania się insulinopochodnego czynnika wzrostu. ESWT wpływa także na zmianę środowiska chemicznego, doprowadzając do osłabienia percepcji bólu. Ponadto wykazano bezpośredni wpływ fali uderzeniowej na nocyceptory, co również prowadzi do zmniejszenia odczuwania bólu. Badania dowodzą około 80% skuteczności ESWT. Istotny jest jednak fakt, iż skuteczność w.w. metody znacznie wzrasta, gdy stosuje się ją jako element kompleksowego programu rehabilitacji, w połączeniu z innymi metodami lecznia zachowawczego. Wydaje się, że terapia falą uderzeniową może stanowić konkurencję dla leczenia chirurgicznego, jednak wciąż brakuje badań dowodzących jej skuteczności, co uniemożliwia stworzenie tzw. standardu postępowania w przypadku konkretnych zespołów dolegliwości. W 2003 roku Peers KHE i wsp. przeprowadzili badania dowodzące, iż ESWT jest alternatywą dla leczenia chirurgicznego, jednak grupa pacjentów była mało zróżnicowana, co przemawia za koniecznością prowadzenie dalszych badań w tym kierunku [18].

Studies have shown that ESWT is sucessful in many patients. Its therapeutic effectiveness was studied with the use of the VAS scale (Visual Analogue Scale). Before a cycle of procedures, the mean score was 9/10, and after the cycle – 1/10 [16]. There are a few theories on the mechanism of shock wave, accounting for its effect on pain and inflammation. ESWT affects mainly so called ‘pain gate‘, repressing pain signals. Moreover, it destroys sensitive nervous fibres, leading to their regeneration and rebuilding by i.a. inducing the secretion of the insulin-like growth factor. ESWT has influence on changes within the chemical environment, leading to a decreased pain perception. Moreover, a direct influence of shock waves on nociceptors has been shown (which also leads to a decreased pain sensation). Studies have shown an approximately 80% effectiveness of ESWT. However, it is important to mention that its effectiveness increases significantly when the method is used as a part of a comprehensive rehabilitation program, in combination with other methods of conservative treatment. It seems that shock wave therapy may compete with surgery. However, there is still insufficient evidence for its effectiveness, which makes it impossible to establish therapeutic standards for particular syndromes. In 2003, Peers KHE et al. conducted studies that presented ESWT as an alternative for surgery. However, the sample was quite homogeneous, which points to the need of further studies in this respect [18].

-

-

-




Kolejną metodą leczenia zachowawczego jest stosowanie kinezyterapii, a konretnie treningu ekscentrycznego. Istnieją badania porównujące skuteczność ćwiczeń ekscentrycznych z koncentrycznymi, jednak ich wyniki potwierdziły znacznie większą skuteczność treningu ekscentrycznego [19]. Bardzo istotne jest rozciąganie mięśni oraz wzmacnianie ich siły, m.in. w celu zwiększenia stabilności stawu oraz poprawa propriocepcji. Standardowy program ćwiczeń obejmuje 12 tygodni, w ciągu których pacjent trenuje dwa razy dziennie przez 7 dni w tygodniu, wykonując 3 serie po 15 powtórzeń każdego ćwiczenia. Zakłada się, iż podczas treningu ekscentrycznego powinna występować bolesność, gdyż indukuje ona proces przebudowy włókien więzadła. W 2004 roku Purdam i wsp. przeprowadzili szczegółową analizę, w której dowiedli, że większą skuteczność osiąga się zlecając ćwiczenia ekscentyczne na pochyłej platformie [20] (Rycina 6).

A


One more method of conservative treatment is kinesitherapy, and specifically the eccentric training. There have been studies comparing the effectiveness of eccentric exercises with concentric exercises. However, their results confirmed a much higher effectiveness of the eccentric training [19]. A very important aspect is muscle stretching and increasing muscle strength to improve articular stability and proprioception (among other things). A standard training program includes 12 weeks, during which the patient trains two times a day for 7 days a week, doing 3 sets, 15 reps of every exercise in each. It is assumed that eccentric training should cause pain, as it induces the process of rebuilding of the ligamentous fibres. In 2004, Purdam et al. conducted a detailed analysis which proved that a higher effectiveness was obtained with eccentric exercises on a slanting platform [20] (Figure 6).

B

Pozycją wyjściową jest stanie na powierzchni nachylonej pod kątem ok. 25°, z obciążeniem chorej kończyny ciężarem ciała. Ćwiczenie polega na pogłębieniu zgięcia stawu kolanowego do ok. 70°. Unika się pracy koncentrycznej mięśnia, wobec czego powrót do pozycji wyjściowej odbywa się z pomocą drugiej kończyny, jeśli jest to możliwe. W przypadku obustronnej tendinopatii więzadła rzepki, do zmiany pozycji używa się kończyn górnych. Zaleca się zwiększanie obciążenia wprost proporcjonalnie do zmniejszania się bólu w trakcie cyklu treningowego. Po około 4 tygodniach, w miarę poprawy stanu pacjenta, do programu usprawniania włącza się ćwiczenia w wodzie i na cykloergometrze oraz jogging po płaskiej powierzchni. Istotne jest, aby podczas tych ćwiczeń nie występowały silne dolegliwości bólowe.

An initial position includes standing on a platform, tilted by approx. 25°, with body load on the injured limb. The exercise consists in increasing the flexion in the knee joint up to 70°. Concentric muscle action is avoided, and thus the return to the initial position is done with the help of the second limb, if possible. In case of bilateral tendinopathy of the patellar ligament, the position is changed with the help of upper limbs. It is advised to increase the load proportionally to pain relief during training cycle. After approximately 4 weeks, with patient’s improvement, exercises in water and on cycloergometer should be introduced, as well as jogging on a flat surface. It is essential that no severe pain was felt during these exercises.

-

-

-

-

-

Rycina 6. Trening ekscentryczny m. czworogłowego; (A) pozycja wyjściowa, (B) pozycja końcowa. Figure 6. Eccentric training of the quadriceps; (A) initial position, (B) final position.



Bardzo istotne jest również rozciąganie mm. kulszowo-goleniowych, mm. łydki oraz m. czworogłowego. Ponadto zaleca się, aby ćwiczenia te poprzedzały trening zarówno na początku, jak i na końcu cyklu (Ryciny 7, 8).


It is also very important to stretch the ischiocrural muscles, muscles of the calf and quadriceps. Moreover, these exercises should precede training at the beginning and at the end of the cycle (Figures 7, 8).

A

Rycina 7. Stretching m. czworogłowego. Figure 7. Stretching of the quadriceps muscle. Istnieje hipoteza, iż prawidłowo stosowany trening ekscentryczny wykazuje większą korelację z wystąpieniem procesów naprawczych we włóknach więzadła niż inne formy aktywności fizycznej. Często standardowy progam ćwiczeń ekscentrycznych poddawany jest modyfikacjom, mającym na celu dopasowanie wysiłku do możliwości i oczekiwań pacjenta, co zwiększa jego efektywność.

-

-

-

-

-

W usprawnianiu pacjentów z zespołem kolana skoczka możemy także zastosować taping metodą McConnell. Udowodniono, że aplikacja sztywnej taśmy w poprzek rzepki redukuje dolegliwości bólowe oraz poprawia stabilność stawu kolanowego. Dokładny mechanizm powyższego zjawiska nie został jeszcze poznany [21].

B

Rycina 8. ( A) Rozciąganie mm. łydki. (B) Stretching mm. grupy kulszowo-goleniowej. Figure 8. (A) Stretching of calf muscles. (B) Stretching of the muscles from ischiocrural group. There is a hypothesis that a correctly conducted eccentric training shows a higher correlation with reconstructive processes within the fibres of the ligament than other forms of physical activity. Very often, a standard program of eccentric exercises is modified to adjust the physical effort to patient’s expectations and abilities, which increases its effectiveness. Rehabilitation of a patient with jumper’s knee syndrome may also involve taping with McConnell method. It was shown that application of a rigid band across the patella reduces pain and improves knee stability. A detailed mechanism of this phenomenon has not been well understood [21].

Iniekcje dostawowe z kortykosteroidów w leczeniu tendinopatii były stosowane przez lata. W badaniu przeprowadzonym w 2009 roku przez Kongsgaarda et al. dowiedziono, że iniekcje z kortykosteroidów zwalczają ból na czas około 6 tygodni, lecz nie zmniejszają dolegliwości bólowych w przewlekłej tendinopatii więzadła rzepki (powyżej 6 miesięcy) [22]. Istotne jest również szkodliwe działanie kortykosteroidów na strukturę więzadła, mogące doprowadzić do jego zerwania [2,3].

Intraarticular injections of corticosteroids have been applied for years in the treatment of tendinopathy. A study conducted in 2009 by Kongsgaard et al. showed that injections of corticosteroids relieved pain for about 6 weeks, but did not decrease pain in chronic tendinopathy of the patellar ligament (over 6 months) [22]. It is also important that corticosteroids may have an adverse effect on the structure of the ligament, leading to its rupture [2,3].

Obecnie podejmuje się próby leczenia zespołu kolana skoczka czynnikami wzrostu (insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF-1), transformujący czynnik wzrostu beta-1 (TGF-b1) i płytkopochodny czynnik wzrostu (PDGF)). Jedną z metod ich zastosowania są iniekcje z osocza bogatopłytkowego lub podanie krwi autologicznej. W badaniu przeprowadzonym w 2007 roku James i wsp. dowiedli, że powyższa metoda zwalcza ból towarzyszący tendinopatii więzadła rzepki wspomagając proces gojenia i regeneracji m.in. poprzez redukcję patologicznych zgrubień w części proksymalnej więzadła oraz zmniejszenie obszaru zajętego procesem degeneracyjnym. Pacjenci po zakończeniu terapii powrócili do uprawiania sportu [23].

Recently, there have been attempts to treat the jumper’s knee syndrome with growth factors (insulin-like growth factor 1, IGF-1), transforming growth factor beta-1 (TGF-b1) and platelet-derived growth factor (PDGF). One of the methods of their application is injection of platelet-rich serum or autological blood transfusion. In a study conducted in 2007, James et al. proved that the above mentioned method alleviated pain present in tendinopathy of the patellar ligament and supported the process of healing and regeneration by i.a. reduction of pathological thickenings of the proximal ligament and decrease of the region affected with degeneration. Patients returned to sports after therapy [23].

Jedną z nowszych metod leczenia tendinopatii jest stosowanie plastrów z nitrogliceryną. Polega ona na dostarczeniu przez skórę egzogennego tlenku azotu do miejsca uszkodzenia.

One of the latest methods of tendinopathy treatment is the use of nitroglycerin patches. They provide exogenous nitric oxide, through the skin, to the region of injury. The



Plaster z nitrogliceryną należy zaaplikować w miejscu maksymalnie bolesnym i zmieniać na nowy co 24 godziny. Terapię stosuje się do momentu ustąpienia dolegliwości bólowych. Przeprowadzono trzy badania oceniające skuteczność stosowania plastrów z nitrogliceryną w leczeniu tendinopatii. Wszystkie dowiodły, że w. w. metoda zmniejsza dolegliwości bólowe oraz poprawia funkcję kończyny [2].

patch with nitroglycerin should be applied at the site of the strongest pain and changed for a new one every 24 hours. The therapy is used until the moment of pain relief. Three studies have been conducted that evaluated the effectiveness of nitroglycerin patches in the treatment of tendinopathy. They all proved that the aforementioned method decreased pain and improved limb functioning [2].

Kolejną metodą stosowaną w leczeniu zespołu kolana skoczka jest skleroterapia. Polega ona na iniekcji polidokanolu pod kontrolą USG Doppler do światła naczynia, co skutkuje jego zamknięciem. Uzasadnieniem zastosowania tej metody jest wspomniana wcześniej neowaskularyzacja oraz towarzysząca jej proliferacja komórek nerwowych, które prawdopodobnie są jednym z generatorów bólu w przebiegu tendinopatii. Założeniem teoretycznym skleroterapii jest nie tylko zamknięcie światła naczynia skutkujące jego zanikiem, ale także zniszczenie nowych włókien nerwowych [2]. Badanie przeprowadzone w 2006 roku przez Hoksruda i wsp. dowodzi, że iniekcje z polidokanolu są skuteczne w redukcji bólu i przywracaniu funkcji stawu kolanowego, aczkolwiek wciąż brakuje dowodów, które w sposób niekwestionowany wyjaśnią ich rolę w leczeniu tendinopatii rzepki [24].

One more method of the jumper’s knee treatment is sclerotherapy. It is about injecting polidocanol to the lumen of the vessel under Doppler US guidance, which results in its occlusion. The rationale of this procedure is the previously mentioned neovascularisation with proliferation of the nervous cells which are probably one of pain generators in tendinopathy. Theoretically, the aim of sclerotherapy is not only to occlude the vessel (resulting in its atrophy) but also to destroy new nervous fibres [2]. A study conducted in 2006 by Hoksrud et al. showed that polidocanol injections successfully reduced pain and restored the function of the knee joint. However, there is still insufficient evidence for their role in the treatment of patellar tendinopathy [24].

-

-

Jednym z najnowszych, wciąż badanych sposobów leczenia tendinopatii, jest terapia z wykorzystaniem komórek macierzystych. W teorii, wyizolowane pluripotencjalne komórki macierzyste (MSCs) miałyby zostać zaaplikowane w miejscu degeneracji. W wyniku stymulacji MSCs różnicowałyby się w pożądane komórki, powodując regenerację zniszczonej tkanki. Potrzeba jeszcze wielu badań i czasu, aby przedstawiony powyżej proces stał się jedną z metod leczenia chorób narządu ruchu [2].

One of the latest methods of tendinopathy treatment (still under study) is the therapy with stem cells. In theory, isolated pluriopotential stem cells (MSCs) were supposed to be applied at the site of degeneration. After MSCs stimulation, they would differentiate and change into the desired types of cells, leading to regeneration of the destroyed tissue. However, many studies must be still conducted and much time must pass for the above presented process to become one of the therapeutic methods in the diseases of the musculoskeletal system [2].

Najbardziej radykalną formą leczenia entezopatii więzadła rzepki są zabiegi operacyjne, które stosuje się przy braku skuteczności leczenia zachowawczego przez okres min. 6 miesięcy. Istnieje kilka metod operacyjnych, m.in. artroskopowa resekcja dolnego pola rzepki, przecięcie troczków rzepki, nawiercanie więzadła. Najczęściej stosowanym zabiegiem operacyjnym jest artoskopowa resekcja dolnego pola rzepki, ze względu na najmniejszą inwazyjność [25].

The most radical form of treatment of enthesopathy of the patellar ligament is surgery, which is introduced when the conservative therapy did not give results for minimum 6 months. There are a few surgical methods, including arthroscopic resection of the lower patellar pole, dissection of the patellar retinacula, drilling of the ligament. The most frequently used surgery is the arthroscopic resection of the lower patella due to the lowest invasiveness of this procedure [25].

Podsumowanie

Conclusions

Kolano skoczka stanowi jedną z częstszych dysfunkcji związanych z aktywnością fizyczną, dotykającą około 15% sportowców. Ze względu na różnorodność i mnogość objawów, tendinopatia więzadła rzepki często prowadzi do znacznego upośledzenia funkcji motorycznych, a w niektórych przypadkach zmusza nawet do zakończenia kariery sportowej. Istnieje wiele metod usprawniania pacjentów z zespołem kolana skoczka, jednak mimo wciąż rosnącej liczby badań i rozwoju diagnostyki obrazowej, niemożliwe jest wskazanie najskuteczniejszej. Przedstawiony powyżej przegląd metod terapeutycznych wskazuje na konieczność prowadzenia dalszych badań dotyczących leczenia tendinopatii więzadła rzepki. Dotychczas najskuteczniejsza wydaje się być terapia PRICEMM oraz ESWT w połączeniu z treningiem ekscentrycznym. Leczenie z wykorzystaniem innych metod fizykoterapeutycznych takich jak laser niskoenergetyczny, jonoforeza, sonoforeza, ultradźwięki czy DKF nie przyniosły zadowalających rezultatów.

Jumper’s knee is one of the most common dysfunctions connected with physical activity and affecting approx. 15% of sportsmen. Due to the diversity and multitude of symptoms, tendinopathy of the patellar ligament frequently leads to a significant impairment of motor functions and sometimes forces an athlete to end his/her career. There are many methods of rehabilitation of patients with jumper’s knee. However, despite the rising number of studies and development of imaging diagnostics, it is impossible to distinguish the most successful method. The above presented review of therapeutical methods shows that there is a need of further studies concerning the treatment of tendinopathy of the patellar ligament. So far, PRICEMM and ESWT have been the most successful methods of therapy in combination with eccentric training. Other methods of physical therapy, such as low-energy laser, iontophoresis, sonophoresis, ultrasounds or short-wave diathermy have not shown satisfactory results so far.

Ilustracje: Katarzyna Janusz

Drawings: Katarzyna Janusz

-

-

-





Piśmiennictwo:References: 1. Abate M, Gravare-Silbernagel K, Siljeholm C et al: Pathogenesis of tendiopathies: inflammation or degeneration? Arthiritis Research&Therapy, 2009; 11(3)

14. Warden SJ, Metcalf BR, Kiss ZS et al: Low-intensity pulsed ultrasound for chronic patellar tendinopathy: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Rheumatology (Oxford), 2008; 47(4): 390–91

2. Andres B, Murrell G: Treatment of tendinopathy – what works, what does not, and what is on the horizon. Clinical Orthopaedics Related Researches, 2008; 466: 1539–54

15. Giombini A, Di Cesare A, Casciello G et al: Hyperthermia at 434 MHz in the treatment of overuse sport tendinopathies: a randomised controlled clinical trial. Int J Sports Med, 2002; 23(3): 207–11

3. Biernat R: Protokół rehabilitacyjny w przypadku „kolana skoczka“ – opis przypadku

16. Zwerver J, Verhagen E, Hartgens F et al: The TOPGAME- study: effectiveness of extracorporeal shockwave therapy in jumping athletes with patellar tendinopathy. Design of a randomised controlled trial. Zwerver et al. BMC Musculoskeletal Disorders, 2010; 11: 28

4. King J, Perry D, Mourad K, Kumar S: Lesions of the patellar ligament. The Journal of Bone and Joint Surgery, 1990; 72-B: 46–48 5. Berkson E: Rehabilitation for patellar tendinitis (jumper’s knee) and patellofemoral syndrome (chondromalacia patella). Quincy Medical Center 6. Ramos L, Teixeira de Carvalho R, Garms E et al: Prevalence of pain of the inferior pole of the patella among patients with complaints of knee pain. Clinics, 2009; 64(3): 199–202 7. Tiemessen I, Kuijer P, Hulshof C, Frings-Dresen M: Risk factors for developing jumper’s knee in sport and occupation: a review. BMC Research Notes, 2009; 2: 127 8. Xu Y, Murrell G: The basic science of tendinopathy. Clinical Orthopaedics Related Researches, 2008; 466: 1528–38 9. Scott A, Lian O, Bahr R et al: VEGF expression in patellar tendinopathy. Clinical Orthopaedics Related Researches, 2008; 466: 1598–604 10. Rath E, Schwarzkopf R, Richmond J: Clinical sign and anatomical correlation of patellar tendinitis. Indian Journal of Orthopaedics, 2010; 44(4): 435–37 11. Bazluki J: Surgical Intervation and rehabilitation or chronic patellar tendinitis. Journal of Athletic Training, 1996; 31: 1 12. Knobloch K: The role of tendon microcirculation in Achilles and patellar tendinopathy. Journal of Orthopaedic Surgery and Research, 2008; 3: 18 13. Johnson D, Wakeley Ch, Watt I: Magnetic resonance imaging of patellar tendonitis. The Journal of Bone and Joint Surgery, 1996; 72-B: 452–57

17. Leeuwen M T, Zwerver J, Akker-Scheek I: Extracorporeal shockwave therapy for patellar tendinopathy: a review of the literature. Br J Sports Med, 2009; 43: 163–68 18. Taunton JE, Taunton KM, Khan KM: Treatment of patellar tendinopathy with extracorporeal shock wave therapy. Issue: BCMJ, 45(10): December 2003, page(s) Articles 19. Jonsson P, Alfredson H: Superior results with eccentric compared to concentric quadriceps training in patients with jumper’s knee: a prospective randomised study. Br J Sports Med, 2005; 39: 847–50 20. Visnes H, Bahr R: The evolution of eccentric training as treatment for patellar tendinopathy (jumper’s knee): a critical review of exercise programmes. Br J Sports Med, 2007; 41: 217–23 21. Aminaka N, Gribble P: Patellar taping, patellofemoral pain syndrome, lower extremity kinematics, and dynamic postural control. Journal of Athletic Training, 2008; 43(1): 21–28 22. Kongsgaard M, Kovanen V, Aagaard P et al: Corticosteroid injections, eccentric decline squat training and heavy slow resistance training in patellar tendinopathy. Scand J Med Sci Sports, 2009; 19(6): 790–802 23. James S, Ali K, Pocock Ch et al: Ultrasound guided dry needling and autologous blood injection for patellar tendinosis. Br J Sports Med, 2007; 41: 518–22 24. Hoksrud A, Ohberg L, Alfredson H, Bahr R: Ultrasound-guided sclerosis of neovessels in painful chronic patellar tendinopathy: a randomized controlled trial. Am J Sports Med, 2006; 34(11): 1738–46

-

-

-

-

-

25. Orava S, Osterback L, Hurme M: Surgical treatment of patellar tendon pain in athletes. British Sports Medicine, 1986; 20(4): 167–69
