Estimativa in vivo da distância perpendicular e linha de ação de força de estruturas que cruzam a articulação do joelho

Abstract

O estudo das forças que envolvem a articulação do joelho depende da determinação de alguns parâmetros biomecânicos. Muitas vezes alguns dos parâmetros utilizados são obtidos por meio da literatura. A distância perpendicular é um parâmetro freqüentemente utilizado de dados provenientes da literatura, pois sua determinação está associada a uma grande dificuldade metodológica. Muitos autores utilizam medidas em cadáveres ou medidas em imagens radiográficas estáticas, geralmente apresentam seus resultados na forma de gráficos e/ou tabelas. Entretanto, ambas fogem da situação onde são utilizadas, in vivo e dinâmica. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi estimar a linha de ação e a distância perpendicular das estruturas que cruzam a articulação do joelho. Especificamente, desenvolver equações de regressão para estimar a linha de ação e a distância perpendicular destas estruturas, utilizando variáveis antropométricas tais como: massa, estatura e tamanho da tíbia, como variáveis explicativas nos modelos de regressão. Foram determinadas as linhas de ação e a distância perpendicular das seguintes estruturas: o ligamento patelar, o tendão do quadríceps femoral, o tendão do semimembranoso, o tendão do semitendinoso, o tendão do bíceps femoral, o tendão proximal do gastrocnêmio, o ligamento cruzado anterior e o ligamento cruzado posterior. Além das estruturas mensuradas foi calculada a distância perpendicular efetiva do mecanismo extensor do joelho. As medidas foram realizadas em imagens radiográficas dinâmicas, por meio de videofluoroscopia, em vinte e um (21) indivíduos saudáveis executando três repetições do exercício de extensão de joelho em cadeia cinética aberta, sem carga aplicada à tíbia. Foi utilizado o método automático "stepwise" para seleção das melhores variáveis explicativas para cada equação de regressão. Por meio de modelos de regressão linear foi possível estimar as linhas de ação e as distâncias perpendiculares das estruturas que cruzam a articulação do joelho, assim como estimar a distância perpendicular efetiva do mecanismo extensor do joelho. Além do ângulo de flexão, foi possível utilizar variáveis antropométricas como variáveis explicativas do modelo de regressão.

The study of forces involving the knee joint depends on the determination of some biomechanical parameters. Often some of the parameters used are obtained through literature. The moment arm is a parameter frequently used data in the literature, it is difficult to determine. Many authors use measures in cadavers or measures in radiographic images from static to determine its values and its results as graphs and / or as the regression equations. Meanwhile, both fleeing the situation where they are used, in vivo and dynamic. Therefore, the purpose of this study was to estimate the line of action and moment arm structures that cross the knee joint. Specifically, the regression equations developed to estimate the line of action and moment arm of these structures. Using anthropometric variables, such as weight, height and length of the tibia as explanatory variables in the regression models. There were certain lines of action and moment arm of the following structures, the patellar ligament, the femoral quadriceps tendon, the tendon semimembranoso, the semitendinosus tendon, the femoral biceps tendon, the tendon proximal the gastrocnemius, the anterior cruciate ligament and posterior cruciate ligament. In addition to the structures was estimated measured the effective moment arm mechanism of the knee extensor. To define the centre of rotation was the method used snapshot, to measure the moment arm geometric method was used. The measures were taken in radiographic images dynamic, through videofluoroscopic, and one in twenty (21) healthy individuals running three repetitions of the exercise of the extension of knee in open kinetic chain, no load applied to the tibia. It was the method used automatic "stepwise" to select the best explanatory variables for each regression equation. Through linear regression models were unable to estimate the lines of action and the moment arm structures that cross the knee joint, and estimate the moment arm effective mechanism of the knee extensor. Besides the angle of bending, it was possible to use anthropometric variables as explanatory variables in the regression model.